質問: なぜ車のバッテリーの接続端子は鉄が使われているのでしょうか? 鉄錆が起こって緑錆が吹くのが分かってい なぜ車のバッテリーの接続端子は鉄が使われているのでしょうか? 鉄錆が起こって緑錆が吹くのが分かっているのになぜ鉄端子から錆びないステンレス端子に変えないのですか? 基本的に自動車の接続端子は鉄端子で錆が発生しているのになぜ改善しようとしないのでしょう? 鉄錆が起こらないように先に接点復活剤のコンタクトスプレーを塗布しておくと錆を防げますか?
回答: >なぜ車のバッテリーの接続端子は鉄が使われているのでしょうか? ( ゚д゚)? 自動車用バッテリの日本語の正式名称知ってます?鉛蓄電池ですよ。 ターミナル部分は、内部の鉛電極からケース外に突出している部分なので、自動的に鉛になります。 ※故に鉄ではありません。ってかそもそも鉛は錆びません。(厳密にいうと、鉛は大気に触れると酸化被膜を形成し、鉄サビの様に材質内部に浸食するサビを防止します。) ※一方、クルマ側の電線のコネクタ(接続クランプ)は、日本車では銅を使うことにjaso規格(自動車工学の学会であるjsaeによって策定される自動車用工業規格)で決められています。故にこちらも鉄ではありません。 ホントは、ターミナルとの接触部の電気抵抗や熱膨張率(意外にも整備士のヒト達でさえノーマークですが、ねじのゆるみは材料の線膨張係数という数値の差によって発生する事が多く、機械設計上はねじとそれによって締結される部品全ての材質を一致させるのがベストです)の関係から、接続クランプも鉛で作るのがベストですが、こちら側は電線の引き抜き強度やターミナルへのクランプ強度が必要な為、機械強度が殆ど得られない鉛で作るワケにはいかず、鉛よりも遥かに丈夫で鉄よりも電気抵抗が小さい銅で作っています。 ※緑錆(『緑青』(ろくしょう)ですね)は、この電線側の接続クランプが発生元で、バッテリターミナルからは発生しません。 これも世の中で誤解されていることですが、緑青そのものはバッテリ内部の物質の漏れとは関係ありません。 確かに電解液(希硫酸)が漏れているとかガスが出ているとか、そういう事があれば短期間で緑青が発生しますが、緑青自体は銅の『酸化被膜』であり、銅を大気に暴露して時間が経てば必ず発生します。 つまり緑青の発生は、電気抵抗が小さい材料を接続クランプに使っている以上、仕方のないことです。緑青を防止する為に鉛メッキクランプ(このクランプは銅色ではなく、くすんだ灰色になります)も使われていますが、メッキ層がすぐにハゲてしまい、あまり長持ちしないのが現状です。 >なぜ鉄端子から錆びないステンレス端子に変えないのですか? sus材(いわゆるステンレス)を使わない理由は、2つあります。 ※sus材とは、実は特殊な金属ではなく鉄の仲間なんですが、鉄にニッケルとクロムを多めに混ぜた鋼材です。 問題はタップリ混ざっているクロムで、コイツはあまり良く電気を通しません。つまりsus材は、鉛や銅は勿論、鋼材と比べても電気を通しにくい金属だということであり、瞬間的に100a以上を流さなければならない大元のコネクタをステンレスで作るのは、あまり賢いことではありません。 ※ちなみに余談ですが。 鉄(純鉄)はフニャフニャの材料で、しかも電気を通しませんしあまりサビません。クルマを構成している材料は鉄ではなく、鉄に炭素をタップリ添加した『鋼材』(こうざい)です。鉄が電気を通す様に見えるのは、炭素が電気を通しているからです。(英語でも、『鉄』にはironとsteelという2種類の名詞がありますよね?自動車に使われている、っと言いますか世の中のあらゆるものに使われている『鉄』と呼ばれている材料の殆どが、ironでなくsteelです。iron=アイアンという言葉は英語でもゴルフクラブの『アイアン』ぐらいしか残っていませんが、これは昔のアイアンのヘッドが、極端に低炭素で純鉄に近いやわらかい鋼材を熱して叩いて作っていたことに由来します。) ※余談が長くなってしまいましたが、もう一つの理由は、『サビるから』です。 sus材は、鋼材の様なサビを起こさずいつまでも見た目がキレイですが、しかしチカラがかかる部分の厚み方向に腐食が伸び、ヒビを成長させます。 この現象を『応力腐食割れ』といい、これはsus同様サビないとされているアルミでも同様に見られる現象です。 表面はサビが発生せずキレイなまま『応力腐食割れ』が進行し、ある日突然ポロッと部品が割れます。鋼材のサビの様に見た目で進行具合が検出出来ないので、非常にヤッカイです。そのため、例えば跳ね石でキズがついてサビが発生しやすいサスペンションや操舵装置は入念にサビ止めを施した鋼材を使っていますが、特にチカラがかかる部品ばかりなので恐ろしくてsus材は使えません。 バッテリとの接続部にヒビが入ると放電(スパーク)につながり電気火災の原因となるので、やはり恐ろしくてsus材は使えません。 ※またまた余談ですが。 モーレツに浸食され、しかもその修理がカンタンには出来ない船舶で、しかし船体にsus材を使いませんよね? 何故使わないのか、考えたことあります?sus材は鋼材よりかなり高価だから?しかしロシアの原子力潜水艦に至っては、外殻を『地球含め、我々が知る宇宙では絶対に腐食しない』超高価なチタン合金で作るぐらいですが、しかしチタンよりずっと安いsusは使いません。 なぜでしょう?理由は色々ありますが、その一つが『susは腐食割れの進行のチェックが難しく、いきなりヒビが入ってヤバい』からです。潜水艦でいきなりヒビが入ったら、乗員は死んじゃいますね。(実は船舶の場合、エロージョンやコロージョンというクルマやバイクでは考えられない浸食が起こり、これらの前ではsusも鋼材も大差ないということもありますが、それはまぁ別の話ということで。) 日本でも、過去に原子力発電所で、冷却ナトリウム管内に設置されたsus製のパイプ型温度計が突然折れて大問題になった事がありましたが、あれはsus製部品の『典型的な壊れ方』でした。 >基本的に自動車の接続端子は~なぜ改善しようとしないのでしょう? ・・・材質やサビの種類に誤解があった様ですが、その疑問自体はごもっとも、です。 現在のコネクタ構造は、『実績がある』『既に大量に作られていて極端に安い』『コネクタ部分の問題の前にバッテリの寿命が来るから、バッテリの交換時に掃除すればよい』などの理由で使い続けられていますが、コネクタ自体の純粋な耐久性としては、御指摘通り不十分です。 『あらゆる部分で最良を目指す』ことを機械工学の理想とするなら、このコネクタ構造は何とかしたいところだし、実際何とかしようとしている技術者も大勢います。 今後、画期的な接続構造が発明され、それが全世界のスタンダードとなる可能性は十分あります。