負極接地的基本原理－turboman206的部落格

記得在十幾二十年前的某一天，外出轉下汽車鑰匙發動剎那，竟然毫無動靜…
電瓶壞了嗎？還是沒電了？抑或…？頓時滿腦的疑惑，打開引擎蓋也看不出所以然，當然不在話下折騰了很久才知道…竟然是電瓶樁子頭鬆脫…
老天！就這麼點小地方讓我耽誤了大半天…
突然覺醒到：原來汽車不僅只是注意各機械性能的好壞，電路尤其重要，疏忽電路的保養更是日後隱形殺手！

正極與負極何者重要？
在國小三年級自然課有一「手電筒」的實驗，提到了導体與非導體的觀念，以及通路的概念，事實上通路就是本課題最重要的「迴路」。
常常有網友問到：
只換電瓶樁子頭正極就好，因為我覺得「正極」比較重要…
我的電瓶後移，正極用0號，負極用4號就好…(註：0號較粗，4號較細)
試想一個問題：當我出門上高速公路，路寬且車少，但回程繞經城市鬧區，路小且人車湧擠…想想這整個路程走的都很順嗎？去程與回程效率一致嗎？若回程也走高速公路何者較經濟有效率呢？
所謂「電路」必然是一出一回（正極出負極回）即謂之「迴路」，怎可厚「此」而薄「彼」呢？

負極接地的基本原理
負極接地；俗稱「搭鐵」。
所有的車輛都是以電瓶作為電能量的儲存媒介，輸入與輸出都必須經過它，既然是直流電(就是單行道囉！)，正極和負極就變得同等重要了。
幾乎所有的車子在出廠時，它的負極都是藉著車身作為迴路。所有的電裝品負極(包括車燈、點火系統、電腦、感知器、怠速馬達等等)都直接鎖在車身鋼板上(當然全車的鋼板都焊接成一體)，再由最靠近電瓶的車身處拉一條負極線到電瓶負極完成整個迴路。

利用車身作負極迴路有以下幾項缺點：
1.由於所有負極接點都是用螺絲鎖在車身上，螺絲接點往往會因時間及環境因素(例如溼度高)引起氧化(即生鏽)，增加了電阻，迴路的電壓隨之下降(壓降)。
2.現代新型車子，幾乎所有指令都由「電腦」來指揮各部門，從發動、空調到引擎燃燒的油氣比及噴油量，變速箱的作動更是精密與之配合，還有無數多的小迴路正在準備隨時運行(例如ABS等安全設備)，這些都必須在一嚴苛條件下進行…那就是「穩定的電壓」。然若是一不健全的負極迴路可能會影響整體電路的運作，進而影響電腦的判讀，引起各機構不協調的互動。
然而有人會問：電瓶不是很穩定的電壓嗎？
沒錯！電瓶本身是很穩，但是電瓶流經「負載」再由車身回來時，部分的功率就浪費在車身「鋼板」上，當系統需求電流小時浪費較少，電流大時電功率損失就很多，就會形成「較不穩定的電壓」，電壓降因此形成，因為實際的電壓就比電瓶的電壓要低多了。

我們可由最基本的歐姆定律看出：
V=I*R
P=I*V
P=I*I*R=I平方*R

1.若電阻R愈大，電壓降V就愈大，電功率P損失愈大
2.承上，若要維持一定的電壓，電流I勢必下降，除非再提高電壓
3.若要維持穩定的電壓及額定的電流輸出，電阻R必須愈小愈好

負極接地的作法：
綜觀以上的電路結構，我們希望找到一種電阻很小的導體來代替車身當作負極迴路改善之，當然最經濟的材料就是銅線了。
大部分的接地點都在引擎室，事先把所有相關迴路的接地點找出，大致可分左右車身（葉子鈑）、引擎上蓋、擋火牆、點火系統、發電機、節氣門、變速箱等視情形增減。
把這些點用端子壓在銅線鎖上，全部拉到一「負極分配器」又稱接地盒，再由接地盒接一條到電瓶負極。這樣就完成了負極接地的補強工程。
當然說來簡單，事前的準備工作樣樣不能少，舉凡車種的接地點數、位置、適當且專業的工具、佈線的路徑、較優質的線材端子等皆是不可忽略的。
其次，為了完美的電力傳輸，除了負極接地外，特別提醒一般最容易忽略掉也是最重要的「電瓶樁子頭」，因為所有電力傳輸與效率多寡都與之息息相關，不可留下伏筆。

負極接地對車性能之提升：
（一）電路方面：做完負極接地後，電路完整性達到一致的穩壓，所有迴路運作正常，電壓穩定，頭燈電壓升高亮度增加，音響系統得以發揮應有的功率與音質，且能對影音系統杜絕雜音與雜訊，對控制作動方面也能精確送出訊號，不會因接觸不良產生錯誤訊息，各繼電器更是快速有力，啟動馬達電能快速轉換，節省電力進而保障延長電瓶壽命。
（二）機械傳動方面：由於電子點火高壓提升，發動容易，怠速穩定不易抖動，加速時油門順暢快速不需重踩，變速箱頓挫感明顯降低，長時間使用，自然節省燃油。

結論：
原廠車輛設計上必須考慮成本問題，我們拿到的僅是一輛「堪用」的車子，如果能事先彌補這些小缺點，它會變得非常完美，在這油價高漲的時代不失為一種省錢的方式