防治汽車電磁干擾的技術(shù)措施

張小梅

摘 ?要：許多原因都會(huì)造成汽車一個(gè)常見(jiàn)的電器故障——電磁干擾，復(fù)雜多樣的電磁干擾為電磁防護(hù)帶來(lái)了巨大的困擾。不僅如此，當(dāng)電磁波的輻射量超過(guò)一定額度時(shí)，還會(huì)造成嚴(yán)重的電磁污染現(xiàn)象，危害汽車的駕駛?cè)藛T和乘客的身體健康。該文對(duì)汽車電磁干擾的原因和技術(shù)措施進(jìn)行了分析探討，旨在為從事該行業(yè)的相關(guān)工作人員提供借鑒。

關(guān)鍵詞：汽車;電磁干擾;技術(shù)措施

中圖分類號(hào)：U471 ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

1 干擾原因及影響

汽車內(nèi)部的電子設(shè)備及連接線的相互耦合，產(chǎn)生了嚴(yán)重的電磁干擾。通常情況下比較常見(jiàn)的有電子傳感器、汽車電子控制單元、伺服電機(jī)和電磁閥等，除此以外，驅(qū)動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)也是造成電磁干擾發(fā)生概率提高的重要原因。就目前的相關(guān)研究成果以及實(shí)際實(shí)施情況來(lái)看，在汽車的永磁直流電動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)的過(guò)程中，往往能夠產(chǎn)生較強(qiáng)的電磁波，并且產(chǎn)生一定的火花。汽車的內(nèi)部空間較為狹窄，在如此小的空間范圍內(nèi)，要裝載許多的電器以及電子設(shè)備，十分容易造成電磁干擾，而干擾的來(lái)源則主要源于汽車的各個(gè)系統(tǒng)和每個(gè)系統(tǒng)之間的連接處，主要包括點(diǎn)火系統(tǒng)、充電系統(tǒng)和供電系統(tǒng)等多個(gè)系統(tǒng)。而這種電磁干擾會(huì)對(duì)外界造成嚴(yán)重的電磁污染，大多數(shù)人都不清楚電磁干擾的存在，其污染程度并不亞于汽車的噪聲污染和空氣污染。

2 防治措施

2.1 單線制負(fù)極搭鐵

單線制負(fù)極搭鐵是指在汽車的電氣系統(tǒng)中全部采用單線制，將汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)和汽車電源的負(fù)極二者相連接，這一舉措是抑制汽車產(chǎn)生電磁干擾的重要措施之一。究其原因，搭鐵線在汽車電氣系統(tǒng)內(nèi)部共用能夠使汽車電氣結(jié)構(gòu)形成一個(gè)整體，大量減少汽車內(nèi)部的電器、連接線、汽車部件等各個(gè)部分之間的靜電感應(yīng)所導(dǎo)致的電磁干擾。由此可見(jiàn)，在對(duì)汽車電器部件之間的電磁干擾進(jìn)行抑制和防護(hù)的過(guò)程中，為了更好地維護(hù)汽車的電氣系統(tǒng)，保證汽車的電器設(shè)備等部件處于良好的搭鐵狀態(tài)是非常重要的，不僅能夠保證汽車的安全，還能夠減少電磁對(duì)環(huán)境造成的污染。但是搭鐵這一舉措也不是萬(wàn)無(wú)一失的，如果汽車的電器設(shè)備搭鐵不實(shí)，很有可能會(huì)對(duì)汽車電氣設(shè)備自身的工作運(yùn)行造成影響，這也是一個(gè)造成電磁干擾的重要隱患之一。

2.2 電火花滅弧

在汽車的電磁干擾防治措施中，有一種實(shí)行十分普遍的針對(duì)電磁干擾預(yù)防抑制措施，這就是——滅電弧。想達(dá)到滅電弧的效果的途徑有很多，例如在傳統(tǒng)點(diǎn)火系中，與雙金屬片型傳感器并聯(lián)的電容器以及與斷電器白金觸點(diǎn)并聯(lián)的電容器等，這些均能夠?qū)珉娀∑鸬斤@著效果。現(xiàn)階段的汽車為了吸收汽車電氣設(shè)備，特別是汽車中的部分繼電器所產(chǎn)生的電火花，還會(huì)采用很多除電容器吸弧以外的辦法，例如部分汽車電氣設(shè)備中所設(shè)置的電阻、電容以及由電磁元件所組成的濾波器等。電火花滅弧能夠有效實(shí)現(xiàn)汽車電磁干擾的抑制防治，減少電磁污染，保障汽車安全。

2.3 金屬屏蔽

在汽車電磁干擾的防治措施中，較為先進(jìn)的技術(shù)措施即是金屬屏蔽措施?，F(xiàn)階段被廣泛應(yīng)用于應(yīng)對(duì)高檔轎車中的電器產(chǎn)生的電磁干擾，其操作原理是屏蔽汽車上所有可能會(huì)產(chǎn)生電火花的電器。利用金屬罩屏蔽汽車上容易產(chǎn)生電火花的電器，利用金屬管、金屬網(wǎng)等工具將導(dǎo)線屏蔽，將屏蔽所用的所有屏蔽網(wǎng)、屏蔽罩、屏蔽管等工具搭鐵，由此能夠使造成電磁干擾的高額度電磁波無(wú)法相互感應(yīng)，在具有良好屏蔽效果的金屬罩內(nèi)部形成電磁渦流，通過(guò)熱能的方式消耗，進(jìn)而無(wú)法突破屏蔽罩而發(fā)射到外界。這種金屬屏蔽電磁波的方式雖然能夠形成良好的隔絕效果，控制電磁干擾現(xiàn)象的產(chǎn)生，但是其應(yīng)用成本較高，并不能被廣泛應(yīng)用。與此同時(shí)，在汽車的點(diǎn)火系統(tǒng)中，隨著金屬屏蔽罩的不斷增加，汽車點(diǎn)火裝置內(nèi)部的高壓電路里所分布的電容數(shù)量也在不斷增多，而電容的增多會(huì)很大程度上影響汽車的點(diǎn)火性能。在對(duì)汽車的電氣系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)時(shí)，必須要充分考慮電器外部的金屬罩、金屬網(wǎng)之間的良好接觸，還要保證金屬罩、金屬網(wǎng)同汽車車體之間的接觸，將三者置于同一電位，防止由于金屬屏蔽罩等物體接觸不良導(dǎo)致汽車在行進(jìn)過(guò)程中產(chǎn)生電火花，進(jìn)而對(duì)汽車電磁的屏蔽效果造成負(fù)面影響。

2.4 串入阻尼電阻

造成汽車發(fā)生電磁干擾的主要原因之一就是汽車的點(diǎn)火裝置中的高壓電。為了減少汽車的電磁干擾現(xiàn)象，除了上述的3種方法，還有一種比較常見(jiàn)的技術(shù)措施，即是在汽車的點(diǎn)火系統(tǒng)中的高壓電路中串入阻尼電阻。在高壓電路中串入阻尼電阻能夠有效削減電火花帶來(lái)的高頻電磁波，并且串入的阻尼電阻阻值的大小與其對(duì)高頻電磁波的抑制效果成正比例關(guān)系，由實(shí)驗(yàn)得出阻值越大對(duì)電磁波的抑制效果越好，這一措施的成本低效果好，由此阻尼電阻的串入被汽車制造商所廣泛應(yīng)用。但是阻尼電阻也有不足之處，當(dāng)阻尼電阻的阻值過(guò)大時(shí)，會(huì)對(duì)火花塞電極間的火花能量造成一定的影響，所以必須合理控制阻尼電阻的阻值大小，一般情況下電阻的阻止不宜超過(guò)20 kΩ。除了對(duì)阻值大小的控制，還需要合理匹配點(diǎn)火線圈和高壓線，由于阻尼電阻的材質(zhì)特殊，一般為碳制成，所以需要安裝在火花塞上或者安裝在高壓線與點(diǎn)火線圈的引出端。在對(duì)汽車進(jìn)行維護(hù)，特別是檢查高壓線的電阻值時(shí)，必須仔細(xì)檢查其阻值是否按照要求設(shè)置，依照車型的要求設(shè)定其具體的電阻阻值，當(dāng)需要對(duì)高壓電線進(jìn)行更換時(shí)，必須采用車型專用線。圖1是汽車中的防干擾系統(tǒng)圖。

3 結(jié)語(yǔ)

如何解決汽車的電磁干擾現(xiàn)象是整個(gè)汽車行業(yè)所面臨的共同困難，想要徹底解決這一現(xiàn)象的發(fā)生，必須深刻研究汽車電磁干擾現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，分析電磁干擾的傳播途徑，創(chuàng)新防治電磁干擾的技術(shù)措施并不斷改進(jìn)升級(jí)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題解決問(wèn)題。防治電磁干擾現(xiàn)象產(chǎn)生也需要多管齊下，綜合防治，找到適合汽車本身的治理措施，更有針對(duì)性地減少汽車的電磁干擾，該文所提出的4種防治汽車電磁干擾的技術(shù)措施各有利弊，在未來(lái)的階段里還會(huì)有所創(chuàng)新，有所突破，在此也希望汽車行業(yè)的從業(yè)人員能夠不斷探索，研究出更加高效、低成本、可行的防治措施，能夠更好地治理汽車電磁干擾，解決電磁污染，保證汽車及人員安全，為汽車行業(yè)貢獻(xiàn)更多的力量。

參考文獻(xiàn)

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