汽車電磁波干擾故障處理與預(yù)防研究

嵇境凱 肖飛 吳玲艷 孟祥剛

【摘??要】汽車行業(yè)的快速發(fā)展推動(dòng)我國整體經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展迅速，使得我國運(yùn)輸行業(yè)有了新的發(fā)展空間。當(dāng)前我國汽車行業(yè)的發(fā)展速度不斷加快，汽車已經(jīng)成為了人們生活當(dāng)中必備的日常出行工具。汽車在使用過程當(dāng)中經(jīng)常會(huì)受到電磁波的干擾而產(chǎn)生一系列的故障問題，對(duì)整個(gè)汽車的運(yùn)行工作安全產(chǎn)生了不良影響。

【關(guān)鍵詞】汽車電磁波干;擾故障處理與預(yù)防

引言

我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展推動(dòng)我國各行業(yè)發(fā)展迅速，其中汽車行業(yè)的發(fā)展最為顯著。目前，汽車已經(jīng)成為了人們生活當(dāng)中必備的日常出行工具。汽車在使用過程當(dāng)中經(jīng)常會(huì)受到電磁波的干擾而產(chǎn)生一系列的故障問題，對(duì)整個(gè)汽車的運(yùn)行工作安全產(chǎn)生了不良影響。

1汽車產(chǎn)生電磁干擾故障問題的主要原因

汽車在日常的使用過程當(dāng)中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)各種不同的故障問題，對(duì)汽車的正常行駛產(chǎn)生了不良的影響。其中汽車電磁波干擾故障問題是其中一個(gè)非常典型的故障類型，在日常的維修工作當(dāng)中經(jīng)常會(huì)遇到這樣的故障問題，在汽車當(dāng)中加裝了大功率的電磁設(shè)備或者是對(duì)汽車到火花塞型號(hào)進(jìn)行了更改，汽車在啟動(dòng)過程當(dāng)中會(huì)出現(xiàn)不良的故障問題。比如，儀表當(dāng)中的示數(shù)顯示不正確或者是儀表直接出現(xiàn)黑屏，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)出現(xiàn)無規(guī)律無征兆的熄火，并且各種汽車警示燈會(huì)異常點(diǎn)亮等不良問題，分析這一問題的主要形成原因是因?yàn)殡姶鸥蓴_，在汽車系統(tǒng)當(dāng)中出現(xiàn)電磁波干擾問題主要分為以下幾個(gè)方面：首先，在汽車電氣系統(tǒng)的工作過程當(dāng)中，汽車內(nèi)部的電器開關(guān)會(huì)被直接接通或者是直接斷開，內(nèi)部系統(tǒng)在工作過程當(dāng)中的負(fù)載和電流電壓的變化都會(huì)出現(xiàn)不同程度的高頻干擾信號(hào)。很多汽車當(dāng)中會(huì)安裝一些大功率的電氣設(shè)備，其中主要涵蓋了汽車音響、汽車電臺(tái)、汽車報(bào)警設(shè)備、氙氣大燈以及各種逆變電源等電子設(shè)備，這些電子設(shè)備的應(yīng)用過程中會(huì)產(chǎn)生不良的電磁干擾信號(hào)，對(duì)整個(gè)車身的電氣系統(tǒng)的正常工作形成了不同程度的干擾。其次，汽車的電感性負(fù)載在工作過程當(dāng)中會(huì)頻繁進(jìn)行切換，在汽車的系統(tǒng)電路當(dāng)中會(huì)不斷產(chǎn)生高頻振蕩電壓，電壓的震蕩峰值大小最大可以達(dá)到200V以上，尤其是針對(duì)一些絕緣性不良的點(diǎn)火線，或者是汽車高壓線升高區(qū)域都會(huì)產(chǎn)生不同程度的高電壓或者是強(qiáng)磁場(chǎng)，其中任何影響因素都會(huì)產(chǎn)生不同程度的電磁干擾，然后通過電磁波的形式直接擴(kuò)散到汽車系統(tǒng)內(nèi)部，這一問題直接會(huì)對(duì)汽車內(nèi)部的設(shè)備工作產(chǎn)生不良的電磁干擾問題。

2汽車電磁波干擾故障處理與預(yù)防

2.1搭鐵法

傳統(tǒng)汽車多采用單線制。以車體作為公用零線，使所有用電設(shè)備均在車體上搭鐵。這樣，所有電器的末端就形成了一個(gè)大的“電容”，可有效減少靜電感應(yīng)所引起的干擾。因此，搭鐵線路是否良好，不僅影響到相關(guān)電器的工作狀況，同時(shí)還會(huì)影響汽車的抗電磁干擾能力。需說明的是，現(xiàn)代汽車采用雙線制的電器越來越多，形成的電磁干擾源也不盡相同，單一的抗干擾措施往往效果不佳，需多種手段相互結(jié)合。

2.2保持電器良好的接地與屏蔽

電器良好的接地，是抑制汽車電磁干擾的主要措施之一。良好的接地包含兩方面內(nèi)容，一是接地牢靠，二是接地點(diǎn)要正確。碰到老化的起動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的電磁干擾導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)不易起動(dòng)的故障時(shí)，可以對(duì)原車的搭鐵線固定位置進(jìn)行改造，將搭鐵線更換為較長(zhǎng)的新線，并將其直接固定在起動(dòng)機(jī)上或其附近均可。

2.3設(shè)計(jì)階段抗干擾優(yōu)化處理

當(dāng)前，為了有效控制汽車電磁波干擾，系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員在系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段對(duì)于電磁兼容參數(shù)已經(jīng)進(jìn)行了合理設(shè)置，這種設(shè)計(jì)方式具有一定的抗干擾效果。技術(shù)人員在汽車電器系統(tǒng)中加設(shè)電磁兼容指標(biāo)設(shè)計(jì)之后，需要將系統(tǒng)置于電磁波干擾較強(qiáng)的環(huán)境中進(jìn)行性能測(cè)試，測(cè)試期間需要重點(diǎn)控制以下幾方面的內(nèi)容：第一，汽車在正式行駛期間，電磁測(cè)試必須要進(jìn)行程度限定，干擾程度不得超出預(yù)設(shè)值，這樣一來才能充分保證測(cè)試的安全等級(jí)。其次，完成抗干擾測(cè)試之后，技術(shù)人員在保證其抗電磁波干擾能力的前提之下還要注重提升其對(duì)于電磁波的靈敏度，在明確汽車系統(tǒng)內(nèi)部電磁波產(chǎn)生規(guī)律的基礎(chǔ)上，結(jié)合電磁兼容指標(biāo)的變化來實(shí)現(xiàn)汽車設(shè)計(jì)階段的抗干擾優(yōu)化處理。

2.4安裝濾波器、阻尼系統(tǒng)防控電磁干擾

為了有效預(yù)防電磁波的干擾問題，可以在汽車內(nèi)部直接選擇安裝電磁波過濾器，或者是阻尼系統(tǒng)等方式來有效防止汽車電器受到不良的電磁波影響，尤其是處于一種高壓工作環(huán)境下，需求內(nèi)部的電器很容易會(huì)受到外部瞬間磁場(chǎng)的強(qiáng)大干擾，基于這一問題需要在汽車的電器系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)置出高壓線外表層的屏蔽區(qū)域，有效防止汽車內(nèi)部的電器產(chǎn)生的強(qiáng)大磁場(chǎng)對(duì)其他電子系統(tǒng)形成不良的干擾。此外還需要選擇安裝電磁波過濾器，或者是阻尼系統(tǒng)，同時(shí)使用金屬外罩對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部的物流效應(yīng)來進(jìn)行有效的控制，以此來起到阻礙電磁波的輻射效果。最后，還需要適當(dāng)?shù)奶岣咂噧?nèi)部阻尼系統(tǒng)的電磁干擾的控制范圍，有效把握好系統(tǒng)內(nèi)部阻尼量的大小，由于阻尼量太小無法有效起到防范電磁波干擾的作用，而阻尼值過大則會(huì)在很大程度上降低了電極的能量大小，因此，在汽車內(nèi)部的電氣設(shè)置工作當(dāng)中，需要充分考慮到汽車內(nèi)部的濾波器，同時(shí)配合阻尼系統(tǒng)來有效降低電磁波所產(chǎn)生的不良影響問題。

2.5進(jìn)行濾波處理

進(jìn)行濾波處理是防止電磁波干擾的一個(gè)有效的方法，濾波預(yù)防措施主要是通過在系統(tǒng)內(nèi)部的電源線和電機(jī)傳導(dǎo)干擾的方式，有效預(yù)防系統(tǒng)內(nèi)部逆變器所產(chǎn)生的不良干擾信號(hào)問題，濾波器在使用過程當(dāng)中主要是用于一些衰減高頻率的電磁波分量，同時(shí)在逆變器的工作過程當(dāng)中，輸出端可以提供出一個(gè)信號(hào)輸出濾波器，通過這種方法可以有效降低電磁波所產(chǎn)生的電源信號(hào)干擾問題，同時(shí)也可以在汽車系統(tǒng)內(nèi)部的逆變器的輸入端設(shè)置相應(yīng)的輸入濾波器。除此之外，還可以采取汽車電子設(shè)備的隔離措施來進(jìn)行防護(hù)，隔離措施主要是從電路當(dāng)中的隔離干擾源和比較容易受到干擾的系統(tǒng)環(huán)節(jié)來進(jìn)行隔離操作，通常情況下在系統(tǒng)內(nèi)部的電源和放大電路之間可以使用隔離變壓器，其中比較常見的變壓器類型為光耦隔離濾波器，通過這種方式，可以有效將電信號(hào)進(jìn)行充分隔離，以此來防止電磁波所產(chǎn)生的不良干擾影響。

2.6優(yōu)化系統(tǒng)內(nèi)部濾波處理模式

濾波處理模式是當(dāng)前汽車電子系統(tǒng)抗干擾預(yù)防措施中的常用方法之一。這種方式的工作原理是借助系統(tǒng)內(nèi)部的發(fā)電機(jī)裝置以及電源線裝置傳遞干擾信號(hào)的能力，有效規(guī)避汽車系統(tǒng)中逆變器裝置中產(chǎn)生的不良信號(hào)。一般來說，濾波器裝置大多被用于高頻率電磁波的衰減處理當(dāng)中，其具備電磁波分量功能，在系統(tǒng)逆變器裝置運(yùn)行期間，輸出端口的濾波器裝置主要負(fù)責(zé)信號(hào)的輸出，利用這種方式輸出的信號(hào)能夠有效抵御干擾。與此同時(shí)，汽車系統(tǒng)中的逆變器裝置的信號(hào)輸出端口也可設(shè)置相同性質(zhì)的濾波器裝置，最大程度優(yōu)化電網(wǎng)系統(tǒng)中的信號(hào)傳輸過程。

結(jié)語

電磁波干擾會(huì)直接造成汽車內(nèi)部系統(tǒng)工作出現(xiàn)嚴(yán)重的不穩(wěn)定性，對(duì)汽車運(yùn)行和駕駛?cè)藛T的人身安全都產(chǎn)生了不良的影響，因此必須要通過科學(xué)有效的故障處理方式以及預(yù)防措施，最大限度上降低電磁波干擾所產(chǎn)生的影響，以此來保證汽車行業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)穩(wěn)定發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]蔣曉琴.淺析純電動(dòng)汽車與燃油汽車電磁干擾的區(qū)別與聯(lián)系[J].汽車電器，2018（08）：11-12.

[2]陳天殷.汽車電器電磁兼容性及電磁干擾的抑制[J].汽車電器，2018（23）.

[3]王雙一.基于變壓器運(yùn)行電磁波干擾聲音異常的處理措施[J].電聲技術(shù)，2018，42（05）：66-68.

（作者單位：山東汽車制造有限公司）