為什么汽車焊電焊要斷開電瓶電?
眾所周知,汽車電氣系統(tǒng)的特點(diǎn)是低電壓、DC和負(fù)極接地。低電壓意味著系統(tǒng)的電壓只有12或24伏。即使是電動(dòng)車,動(dòng)力系統(tǒng)的電壓也高達(dá)幾百伏,控制系統(tǒng)的電壓也是12伏。DC意味著系統(tǒng)中所有的電子元件都使用DC。發(fā)電機(jī)雖然發(fā)出交流電,但整流后也輸出DC,蓄電池也是如此。負(fù)極是指電源的負(fù)極直接接在車身上,各種電氣設(shè)備的負(fù)極也直接接在車身上。由于車體由金屬制成,具有導(dǎo)電性,因此車體可以作為電氣系統(tǒng)的公共負(fù)極,可以大大節(jié)省電氣系統(tǒng)中的導(dǎo)線數(shù)量。
這是一個(gè)封閉、安全、可靠的電氣系統(tǒng)。發(fā)電機(jī)是主電源,蓄電池是輔助電源(也是用電設(shè)備),其他的燈、啟動(dòng)器、音響、傳感器、執(zhí)行器都屬于用電設(shè)備。各種電氣設(shè)備并聯(lián),工作時(shí)互不干擾。即使一個(gè)部件損壞,也不會(huì)影響其他設(shè)備的工作,更不會(huì)對(duì)其他設(shè)備造成損壞。
那么如果我們在這個(gè)電氣系統(tǒng)上增加一個(gè)電氣系統(tǒng)呢?比如電焊。
先簡單說一下電焊的工作原理。焊機(jī)可以簡單地看成一個(gè)變壓器,它的輸出電壓為50~70伏,工作電壓為30伏左右。在工件上焊接時(shí),首先要將焊機(jī)的負(fù)極可靠地連接到工件上,然后用焊鉗點(diǎn)擊工件。這時(shí)焊接部分就會(huì)短路,巨大的電流使焊鉗和工件之間的空氣電離形成導(dǎo)電電弧,在焊接部分產(chǎn)生高溫,熔化金屬,然后冷卻焊接,使金屬粘合在一起。焊機(jī)工作時(shí),電壓在30伏左右,電流可達(dá)幾百安培。
讓我們簡化這個(gè)電路。焊機(jī)可視為電源,負(fù)極焊絲和焊鉗焊絲為導(dǎo)線,工件和電弧可視為負(fù)載。簡化電路圖如下。
如果我們在車上焊接,就相當(dāng)于把焊接的電氣系統(tǒng)接入了汽車的電氣系統(tǒng)。這時(shí)候汽車車身就成了工件,焊接部分就是接入點(diǎn)。既然這樣,我們就來分析一下電焊對(duì)汽車電氣系統(tǒng)的影響。
眾所周知,焊接時(shí),焊工的負(fù)極不可能直接接在焊接點(diǎn)上,而是在一段距離之外。比如我們焊接車門時(shí),焊接點(diǎn)在車門上,焊工的負(fù)極可能接在車架上,這樣車身就成了電焊系統(tǒng)電線的一部分。而汽車電氣系統(tǒng)是通過負(fù)極接地的,車身也是電氣系統(tǒng)的共用負(fù)極,也可以看作是電線的一部分。經(jīng)過這樣的分析,你會(huì)發(fā)現(xiàn):在汽車上焊接時(shí),車身實(shí)際上成了汽車的焊接系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)之間的共同導(dǎo)體。電焊汽車對(duì)電氣系統(tǒng)的影響也出現(xiàn)在這里。
如果電焊機(jī)的負(fù)極接地良好,與車體的連接點(diǎn)牢固可靠,焊接點(diǎn)與電焊機(jī)負(fù)極接地點(diǎn)的距離很短,車體的這一部分導(dǎo)電性能良好,則電阻可視為零。在這種情況下,電焊對(duì)汽車電氣系統(tǒng)沒有影響。因?yàn)槠囯姎庀到y(tǒng)的所有元件都有電阻,所以焊機(jī)系統(tǒng)的電阻可以視為零。眾所周知,所有電路的特點(diǎn)都是電流以無電阻電路為主,所以此時(shí)焊機(jī)系統(tǒng)的電流雖然大,但直接回到焊機(jī)的負(fù)極,不經(jīng)過通電電路
如前所述,所有電路的特點(diǎn)是電流優(yōu)先于無電阻電路。如果電路的某一段電阻大,那么電流就會(huì)“另辟蹊徑”,自動(dòng)找一條電阻小一點(diǎn)的線路去,或者兩條線路一起流。在車內(nèi)焊接時(shí),如果焊接點(diǎn)與焊機(jī)負(fù)極接地點(diǎn)之間的電阻較大,巨大的焊接電流也會(huì)尋找其他電阻較小的線路,這種情況就會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)。
汽車上的各種電器設(shè)備都非常精密,尤其是一些傳感器、執(zhí)行器、電子控制單元等。它們的電阻很小,一般只有幾歐姆甚至十分之幾歐姆,電池的內(nèi)阻也只有0.1歐姆左右。它們能承受的電壓比較小,有些元器件甚至承受不了系統(tǒng)本身12伏的電壓,需要降到5伏才能使用。此外,還有許多二極管、三極管、電阻、電容、芯片等。在這些極其復(fù)雜的電子元件中。如果對(duì)它們施加過大的電流或電壓,它們會(huì)立即損壞。
假設(shè)由于腐蝕、距離過大等因素,焊接點(diǎn)與焊機(jī)負(fù)極接地點(diǎn)之間產(chǎn)生0.3歐姆的電阻,則焊接電流為100a。然后在焊接操作過程中,焊接電流并不全部通過焊鉗與焊機(jī)負(fù)極接地點(diǎn)之間的身體,而是會(huì)自動(dòng)尋找其他電路,與焊鉗與焊機(jī)負(fù)極接地點(diǎn)之間的身體形成并聯(lián)電路,電流同時(shí)通過這兩條線。
假設(shè)汽車電氣系統(tǒng)中某個(gè)電路的電阻也是0.3歐姆,那么50a的電流就會(huì)分流到這個(gè)電路。這種電流會(huì)進(jìn)入汽車電氣系統(tǒng),在系統(tǒng)中形成環(huán)流,對(duì)精密電子元件(如電控單元、電池等)造成極大威脅。)在汽車電氣系統(tǒng)中,甚至被它燒壞或擊穿,也就是我們所說的燒電腦、壞電池。也可以說,汽車本身封閉安全的電氣系統(tǒng)被“外敵入侵”,一些脆弱的部件直接被“殺死”,系統(tǒng)癱瘓。這種情況特別容易發(fā)生在電焊引弧和滅弧的瞬間。此時(shí)電焊系統(tǒng)中會(huì)產(chǎn)生浪涌電壓,對(duì)汽車電氣系統(tǒng)產(chǎn)生較大的影響。
如果我們此時(shí)斷開電池接地線會(huì)怎么樣?當(dāng)蓄電池的接地線斷開時(shí),汽車的電氣系統(tǒng)與車身斷開,即所有電氣設(shè)備的負(fù)極斷開,無法形成電路。這就相當(dāng)于關(guān)上了城門,讓其他外來入侵者無法進(jìn)入,不再受到任何外界系統(tǒng)的干擾。此時(shí),在汽車上進(jìn)行焊接時(shí),即使焊接點(diǎn)與焊機(jī)負(fù)極接地點(diǎn)之間的電阻較大,電流也沒有其他電路可走,只能通過這里,而不能進(jìn)入汽車的電氣系統(tǒng)。用一個(gè)名人的話來說,雙腳離地,病毒入侵的通道關(guān)閉,智能智商重新占領(lǐng)了高地。
因此,在汽車上焊接時(shí),如果不能保證焊接點(diǎn)與焊機(jī)負(fù)極接地點(diǎn)之間的電阻為零,就必須斷開汽車電氣系統(tǒng)的電池負(fù)極,防止焊接系統(tǒng)對(duì)汽車電氣系統(tǒng)造成威脅。其實(shí)有經(jīng)驗(yàn)的維修師傅,在焊接汽車的時(shí)候,基本都是焊接點(diǎn)在哪里,焊機(jī)負(fù)極就接在哪里。焊機(jī)的焊接點(diǎn)和負(fù)極接地點(diǎn)一般不接在不同的部位。
還有一點(diǎn)要注意,就是在汽車上焊接液壓缸時(shí),焊接點(diǎn)和焊機(jī)的負(fù)極接地線必須分別連接到缸筒和活塞桿上。如果進(jìn)行這種連接,在電焊時(shí),電流會(huì)通過缸筒與活塞桿的接觸部位,在這個(gè)位置會(huì)產(chǎn)生電火花,從而形成金屬焊接附著力。當(dāng)液壓缸工作時(shí),這個(gè)癥結(jié)就破裂了
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