今天我們來科普一個與電瓶有關的知識:很多車友應該都知道,現代化的汽車,整個車殼子其實都與電瓶的負極連在一起的。這種設計自從汽車問世百年來,基本都如此。——但是為啥車殼非要和電瓶負極相連,而不是和正極相連呢?
有的文章說:車殼接電瓶負極是因為“要讓車殼帶負電”,說這有利於車殼防鏽;有的文章說:車殼接電瓶負極是因為抗干擾能力強,讓車裡的收音機和其他電器更穩定的工作……其實這些說法大多都站不住腳,或者不夠嚴謹。究竟真相如何,下面就開始抽絲剝繭,帶您一探究竟!
初中物理課,開課啦!
我們初中物理課就學過基礎電路相關知識:電流從電瓶正極流出,然後經過開關,之後進入燈泡(或者其他耗電部件),最後流回電瓶負極。——正極、開關、耗電部件、負極,被稱為基礎電路的“四要素”。而“四要素”之間用電線連接起來。
一個燈泡要點亮,它就需要至少2條電線:一條(帶有開關)的電線連接到電瓶的正極,而另一條連接到電瓶的負極。所以如果我們有100個燈泡要點亮,我們一共需要200條電線,密密麻麻和蜘蛛網一樣……
車殼接電瓶負極:
省銅省錢,還不易搞錯!
那有什麼辦法減少電線的用量?——很簡單:找一大塊鐵皮(或者鋁皮),在上面開200個孔,然後把燈泡直接擰在孔裡。這樣,大鐵皮上就密密麻麻排列著100個燈泡,大鐵皮直接和電瓶負極相連。
於是乎,我們只需要100條(帶有開關)的電線就夠了。——電線的用量直接縮減了一半!沒錯!100年前的汽車設計師也是這麼想的。——把整個汽車的外殼和電瓶負極相連,那全車電線的用量,不就直接減半了?
這對於汽車廠家來說絕對是有巨大好處的:首先電氣設備只需要接一根線,不容易接錯不說,連生產效率都提高了。其次,減少了電線的用量就等於節約了銅的消耗(電線是用銅做的)。這意味著能幫資本家們省下不少銀子!
車殼接電瓶正極的“怪胎”
只有中國找得到!
所以從1908年8月12日福特T型車問世算起,之後的汽車製造全都是按照這套標準做的。直到……新中國成立。上世紀50年代我國開始試製汽車,由於我國沒有造車經驗,所以全套技術都得從國外引進。
圖紙是引進了,但在具體製造時,部分設計卻經過了我國技術人員的更改。比如:將汽車外殼與電瓶正極相連!——因為在那個年代,一些特殊的原因(不便細說)迫使我國的很多機械設計都必須與西方國家不同(東風強於西風),但卻忽視了設計的合理性。
一個電瓶12.6V電壓
12V在正極;0.6V在負極
這就導致了一個問題:汽車電瓶絕大多數都是鉛酸電池,這種電池的正極材質是二氧化鉛,而負極材質是純鉛。浸泡在硫酸水裡,就構成了電瓶。——每一塊“正極板”和“負極板”之間的電壓為2.1V(叫做1組)。通常6組串聯後電壓12.6V,就是普通汽車電瓶的電壓了。
然而絕大多數人不知道的是:鉛酸電池的“正極板”和“負極板”之間的2.1V電壓是怎麼來的!——其實“正極板”和硫酸反應產生的“絕對電壓”(也就是相對於地球的“對地電壓”)是2V。而“負極板”和硫酸反應產生的“絕對電壓”是0.1V。——所以他們之間的壓差剛好就是2.1V。
啥意思呢?上面說了,通常一塊電瓶裡有6組“正負極板”,所以如果你找一個萬用表,一頭連接電瓶的正極,一頭連接濕潤的土地(接地),那麼你看到的讀數將會是12V;如果你把萬用表一頭連接到電瓶負極,一頭連接到土地,你看到的度數僅僅是0.6V。
車殼接電瓶負極:
車殼只有0.6V“對地電壓”
安全、不易漏電!電瓶壽命長
所以:電瓶電壓的“主要貢獻者”是正極!負極說難聽點“幾乎不帶電”!——也就是說,如果車殼與電瓶正極相連,那麼車殼就帶12V電壓;與電瓶負極相連,車殼僅僅帶了0.6V電壓!——你是設計師,你選哪個??
如果車殼與電瓶正極連接,導致車殼帶12V電,那下雨天,車殼的漏電情況就會非常嚴重!導致電瓶電量嚴重流失,引發虧電,甚至電瓶過早報廢!——正是因為遭遇到一系列的嚴重問題,中國汽車設計師最終明白了西方為啥幾十年都堅持“車殼接負極”的苦心!
於是,從上世紀80年代之後,你再也見不到古怪、詭異的“車殼接正極”車輛了。如果你能在今日的某個角落找到一台“車殼接正極”的老古董,那恭喜你!你要發財了!
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