发布于 09-14 17:06:17
很多汽车修理老师傅都知道，在汽车上进行电焊作业时，必须把电瓶负极线拆下来，否则就有可能击穿电瓶或者烧坏汽车电脑。但这样做的原理是什么，很多人就说不明白了。今天老侯来给大家分析一下，在汽车上电焊时为什么要断开电瓶线。
大家知道，汽车电气系统的特点是低压、直流、负极搭铁。低压是指系统的电压只有12或者24伏，即使是电动汽车，动力系统的电压高达几百伏，控制系统的电压也是12伏；直流是指系统内所有的电气元件使用的都是直流电，虽然发电机发出来的是交流电，但是经过整流后对外输出的也是直流电，电瓶也是直流电；负极搭是指电源的负极直接接在车身上，各种电气设备的负极也直接接在车身上，由于车身是金属制造的，具有导电性，所以车身就可以做为电气系统的公共负极，这样做可以大大节省电气系统的导线用量。
这是一个封闭的、安全可靠的电气系统，发电机是主电源，蓄电池是辅助电源（也是用电设备），其它的灯光、起动机、音响、传感器、执行器等属于用电设备。各种用电设备之间并联连接，在工作时互不干涉，即使一个元件损坏了，也不会影响其它设备的工作，更不会对其它设备产生损伤。
那么在这套电气系统上我们给它附加一个电气系统会怎样？比如说电焊。
先给大家简单的说说电焊的工作原理吧。电焊机可以简单看做是一个变压器，它输出电压是50~70伏，工作电压30伏左右。在工件上焊接时，首先要把焊机负极可靠的接在工件上，然后用焊钳点击工件，此时在焊接部位瞬间短路，形成巨大的电流将焊钳与工件之间的空气电离，形成导电电弧，并在焊接部位产生高温，将金属熔化，再冷却熔接，金属就粘结在一起了。电焊机在工作时电压在30伏左右，电流可以高达几百安培。
我们把这个电路简化一下。电焊机可以看做是电源，负极线、焊钳线是导线，工件、电弧可以看做是负载，简化后的电路图如下。
如果我们在汽车上电焊，就相当于把电焊这套电气系统接入到汽车的电气系统中了。此时汽车车身变成了工件，焊接的部位就是接入点。在这种情况下我们来分析一下，电焊会对汽车电气系统有哪些影响。
大家知道，电焊时焊机的负极是不可能直接接在焊接点上的，而是要有一段距离。比如我们焊接车门，焊接点在车门上，焊机负极可能接在车架上，这样车身就变成了电焊系统的一部分导线。但汽车电气系统是负极搭铁的，车身也是电气系统的公共负极，也可以看做是导线的一部分。这样分析之后你就会发现：在汽车上电焊作业，车身事实上变成了电焊系统与汽车电气系统的公共导线。电焊对汽车电气系统的影响也就出现在这里。
如果焊机的负极搭铁良好，与车身的连接点也是牢固可靠的，焊接点与焊机负极搭铁点之间距离很短，并且这段车身导电良好，电阻可以看做为零。在这种情况下，电焊对汽车电气系统没有任何影响。因为汽车电气系统各元器件都是有电阻的，而焊机系统的电阻可以看做是零。大家都知道，所有电路的特点都是电流优先走无电阻电路，所以在此时，焊机系统的电流虽然大，但是直接回到了焊机的负极，并没有经过汽车的电气系统，电焊系统与汽车电气系统仍然可以看做是两个独立运行的系统，只是共用了一段导线，但互不干涉。
如果焊接点与焊机负极搭铁点之间距离较长，或者这段车身由于锈蚀、分段等原因，导致这段车身电阻较大，后果会怎么样呢？我们继续分析。
前文说了，所有电路的特点都是电流优先走无电阻电路。如果某一段电路电阻较大，那么电流就会“另辟蹊径”，自动寻找电阻更小的线路去走，或者在两段线路上共同流动。在汽车上焊接时，如果焊接点与焊机负极搭铁点之间的电阻较大，那么巨大的电焊电流也会去寻找其它电阻更小的线路，危险就在这种情况下发生了。
汽车上各种电气设备都是非常精密的，特别是一些传感器、执行器、电控单元等，它们的电阻都非常小，一般只有几欧姆甚至零点几欧姆，电瓶的内阻也只有0.1欧姆左右；它们能承受的电压也比较小，有些元器件就连系统自身的12伏电压都承受不了，需要降压到5伏才能使用。此外，在这些电气元件的内部还有许多二极管、三极管、电阻、电容、芯片等，它们都是极为精密的，如果有过大的电流或者电压加载在它们身上，它们瞬间就会损坏。
假设在焊接点与焊机负极搭铁点之间由于锈蚀、距离过大等因素，产生了0.3欧姆的电阻，焊接电流为100A。那么在电焊作业时，焊接电流并不是全部从焊钳到焊机负极搭铁点之间的车身通过，而是会自动寻找其它的回路，并与从焊钳到焊机负极搭铁点之间的车身组成一个并联电路，电流会同时从这两条线路上通过。
假设汽车电气系统中某一条回路的电阻也是0.3欧姆，那么就会有50A的电流被分流到这条回路上。这个电流会进入到汽车电气系统之中，并在系统中形成环流，对汽车电气系统中的精密电子元件（比如电控单元、电瓶等）构成巨大的威胁，甚至被其烧毁或者击穿，也就是我们所说的烧电脑、击穿电瓶。也可以说，汽车自身封闭安全的电气系统被“外敌入侵”了，一些脆弱的零部件直接被“击毙”了，系统也就瘫痪了。这种情况特别容易发生在电焊起弧与断弧的瞬间，此时电焊系统内会生产一个浪涌电压，对汽车电气系统的影响更大。
如果此时我们把电瓶搭铁线断开会怎样呢？当电瓶搭铁线断开之后，汽车的电气系统与车身断开连接，也就是所有电气设备的负极都被断开了，无法形成回路。这就相当于关上了城门，其它的外来入侵者无法进入了，不再受外界任何系统的干扰。此时在汽车上进行电焊作业，即使焊接点与焊机负极搭铁点之间的车身电阻较大，电流也没有其它的回路可走，只能从这儿通过，而不会进入汽车的电气系统。用一句名人的话来说就是：双脚离地了，病毒入侵的通道被关闭了，聪明的智商又占领高地了。
所以，在汽车上进行电焊作业时，如果不能确保焊接点与焊机负极搭铁点之间的车身电阻为零，就必须断开汽车电气系统的电瓶负极，以避免电焊系统对汽车电气系统构成威胁。事实上有经验的维修师傅，在汽车上电焊时，基本都是焊接点在哪儿，焊机的负极线就接在哪儿，一般不会让焊接点与焊机负极搭铁点分别接在不同的零部件上。
还有一点是需要注意的，就是在汽车上焊接液压缸时，必须让焊接点和焊机负极搭铁线分别接在缸筒和活塞杆上。如果这样连接的话，电焊时电流会从缸筒与活塞杆接触的部位通过，并在这个位置生成电火花，形成金属熔接粘着。当液压缸工作时，这个粘着点断开，形成的瘢痕会划伤油封，造成液压缸漏油。这一点是我们在修复一个多节举升缸后吸取的深刻教训！
