毫无用处的汽车知识 篇六十五：启动机，电压和电瓶的故事

工业革命以后，人类在电气化的道路上取得了很多成就，1893年世博会上的万盏灯光宣告了电气时代的到来，同时汽车发展的早期人们也对电力驱动汽车进行过积极的探索

不过真正让汽车用上电，还是在汽车诞生数十年之后的事情，因为在汽车初期这是个纯纯纯的机械设备，照明要靠蜡烛的.

虽然火花塞磁电机已经有了，但是宝贵的电能完全应用于发动机运转，车厢环境用电纯属“毫无意义的浪费"

至于如何启动一辆汽车，无论您是绅士贵族还是富家小姐，下车摇把手那是必不可少的一项技能.

1908年的底特律，一位女士的凯迪拉克熄火了，凯迪拉克当时的车型使用的是一台1.6L单缸引擎，各位有体验过手扶拖拉机的应该能想象到那种感受，对一位女士来说摇动这个发动机显然让她有些力不从心。

此时一位即将改变(间接）汽车业界生态的倒霉小伙Byron J. Carter登场了，作为密歇根州正星条旗55岁老绅士，他义不容辞的伸出援手帮助这位女士摇发动机。

然而人有失手马有乱蹄吃芝麻烧饼没有不掉芝麻渣的，这位老兄遇到了发动机回火，曲柄成功起飞并击中了他的下巴，让他血流满面，躺着进医院。

Byron的下巴倒是不难治，不过在那个没有抗生素的年代他还是最终因为感染死于了肺炎，有人要说了，这和汽车工业又有什么关系呢?Byron此时已从杰克逊汽车离开三年，并用自己的摩擦驱动专利成立了自己名字命名的汽车公司cartercar，同时他还是Henry M. Leland，凯迪拉克和林肯汽车之父的好朋友。

冤有头债有主，对于自己的好朋友被自己公司的汽车的车钥匙打死这件事Leland非常伤心，于是他找到Charles Franklin Kettering，这位曾经在爱迪生公司工作，坐拥180多项专利，属于有钱又有学问的巨佬

更加难能可贵的是此时Charles正在Delco工作，这是一家俄亥俄州的公司，而世界上第一起车祸就是发生在俄亥俄州，所以对于汽车安全方面的市场Charles还是很认可的，于是俩人一拍即合，开始研究如何能够不用摇把启动汽车

1912年，delco的第一款启动机装备到了凯迪拉克model30上，凯迪拉克骄傲的发布了这辆车没有曲柄摇把的广告。

这台delco启动器的样子和现在的几乎没什么区别，不过电压是24v的，采用4节6v铅酸串联，同时还可以给车辆提供照明灯电力供应，直到现在，100多年了汽车启动器还是那个样子没什么变化。

那么什么变了呢？如果硬要说有点什么变化的话，不知道各位有没有想过，为什么我们日常见到的电压，1.5v，3v，5v，6v，12v，24v，48v是怎么来的？1936年工人在巴格达修铁路时发现了一个陶罐子，后来被研究认为可能是2000多年前的原电池，也被叫做Parthian电池，不过这东西是不是电池，古人用电池有啥用，还是存在争议的。

而真正有实用意义的电池则是由意大利人Alessandro Volta在1800年发名的，现在一般叫做伏打电堆，一种用铜锌电解制造的一次性原电池，哦对了，电压的单位伏特Volt就是用这位的名字命名的。

1859年法国工程师Gaston Planté 设计了一种螺旋形的可充电电池，使用铅和二氧化铅制作极板，随后1881年 Camille Alphonse Faure将这一设计实用化，为铅酸电池的串联提供了可行性。

铅酸电池的单体电压是2v，所以常见的铅酸电池都采用3串或者6串的结构组成6v，12v电池组，大车使用的24v电瓶也有一些直接用两块12v电瓶串联的。铅酸电池里填充着电解液，这也是电瓶这个名字的由来。

时间回到1912年，随着电启动器和电瓶上车，越来越多的汽车厂商开始为自己的汽车配备电气系统，但是显而易见的是汽车厂商（主机厂)并不会生产灯泡，也不生产启动机，电池，暖风机，车灯，喇叭，这些都来源于供应商，而到底使用多少电压的电器成了一个”20世纪初未解之谜”，直到1920年代bci诞生，生产了一些电池标准，让大家有得选。

既然有得选，那么厂家选的肯定就是。。。。。最便宜的，所以直到50年代前的汽车系统基本都是用了6v系统，图中也可以看出铅酸电池采用了三个单体的设计。

时间来到50年代，随着漂亮国大排量汽车的风靡，汽车需要更大的启动电机来启动，由此带来的电流增大，电线线径变大等问题，导致汽车厂商不得不将系统向12v迁移，不过和现在的电器系统不同，各位可以观察图中电池处的标记，这是一个正极接地系统。

正接地系统，也叫-12v系统，positive ground 或者positive earth，和现代汽车负极接车身搭铁不同，-12v系统采用电池正极搭铁，据说这样的系统可以让车身更加抗腐蚀。

从-12v到+12v的转变大约经历了20年的时间，我并没有调查得出确切的从-12v到+12v转变的原因，不过我认为这有两方面原因，一方面是1959年开始汽车电泳的研发有关，直到70年代大部分汽车公司都开始对白车身进行电泳，另一方面很多半导体器件开始应用在汽车上，而半导体电路中大部分采用0v的GND, 正电压作为acc，所以采用+12v系统是更加符合直觉的设计。

不过车用铅酸电池，一般都是作为浅放电电池使用，如果深度放电会导致铅结晶，水电解等问题导致电池性能大幅下降，为了应对汽车上越来越多的耗电设备，以及自动启停设备，铅酸电池也有进行改进，例如使用纤维纸隔板和改进电解液配方的EFB电瓶

采用玻纤隔板阀控技术的AGM电瓶

以及凝胶电解液的凝胶电瓶电瓶

卷绕电瓶讲极板卷绕呈圆柱形的卷绕电瓶。

efb电瓶经常被宣传为免维护，不过免维护效果和zf8at差不多，该加水还是要加水

AGM电瓶比普通铅酸贵2倍，贫液设计带来了更好的深度放电能力，但是耐高温能力不行，一般把电瓶放后备箱的德系喜欢用这种

卷绕电瓶可以看作升级版AGM，容量更大，凝胶电瓶抗震能力强，摩托车上以前用的多，现在摩托车也多用agm了

至于汽车电瓶的终极大杀器锂电池，目前用的厂家还是很少，主要原因还是太贵了，5倍的价格，只是带来了一点重量的节省，也只有保时捷这样的才会给选配吧。

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