汽車電器電磁干擾及防護(hù)的探討

張銀華　朱廷順

摘 要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們的生活質(zhì)量不斷提升，促使人們對(duì)汽車的需求量越來越大。在汽車使用的過程中會(huì)產(chǎn)生電磁干擾，不僅會(huì)造成汽車自身運(yùn)行受到影響，同時(shí)也會(huì)對(duì)外界環(huán)境產(chǎn)生不良影響，從而降低了汽車運(yùn)行的整體質(zhì)量。因此，必須要加強(qiáng)對(duì)汽車電器電磁干擾的研究，深入探討汽車電器電磁干擾產(chǎn)生的原因，并且要做好防護(hù)措施，以此來減少汽車電器電磁干擾的產(chǎn)生。本文將對(duì)汽車電器電磁干擾及防護(hù)措施進(jìn)行探討，希望可以為相關(guān)研究提供有價(jià)值的參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：汽車電器 電磁干擾 防護(hù)措施 探討

Discussion on Electromagnetic Interference and Protection of Automobile Electrical Appliances

Zhang Yinhua Zhu Tingshun

Abstract：With the development of social economy， people's quality of life continues to improve， prompting people's demand for cars to increase. Electromagnetic interference will occur during the use of the car， which will not only affect the operation of the car itself， but also have an adverse effect on the external environment， thereby reducing the overall quality of the car's operation. Therefore， it is necessary to strengthen the research on electromagnetic interference of automobile electrical appliances， deeply explore the causes of electromagnetic interference of automobile electrical appliances， and take protective measures to reduce the generation of electromagnetic interference from automobile electrical appliances. This article will discuss the electromagnetic interference and protective measures of automotive electrical appliances， hoping to provide a valuable reference for related research.

Key words：automotive electrical appliances， electromagnetic interference， protective measures， discussion

近年來，汽車市場(chǎng)的發(fā)展速度越來越快，人們對(duì)汽車的運(yùn)行質(zhì)量提出了更高的要求，不僅需要滿足日常出行的需求，同時(shí)還要運(yùn)用多種電器設(shè)備來提升汽車運(yùn)行的穩(wěn)定性，從而推動(dòng)汽車朝著電子化的方向發(fā)展。但由于多種電器設(shè)備的安裝，汽車在運(yùn)行過程中經(jīng)常會(huì)受到電磁干擾，嚴(yán)重影響了汽車運(yùn)行的穩(wěn)定性，并且不利于提升汽車運(yùn)行的質(zhì)量，因此要加強(qiáng)對(duì)汽車電器電磁干擾的防護(hù)。對(duì)于相關(guān)研究人員來說，必須要掌握汽車電磁出現(xiàn)電磁干擾的原因，并以此來制定合理、科學(xué)的防護(hù)措施，不斷提高汽車運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，繼而促進(jìn)我國(guó)汽車行業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

1 汽車電器電磁干擾及危害

根據(jù)汽車運(yùn)行所產(chǎn)生的電磁干擾情況來看，存在高壓線、人體靜電、手機(jī)、信號(hào)發(fā)射塔等電磁干擾，這些電磁干擾會(huì)對(duì)汽車運(yùn)行造成嚴(yán)重的影響，不利于提升汽車運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性，繼而降低汽車運(yùn)行的整體質(zhì)量?，F(xiàn)階段，多數(shù)汽車主要采用電動(dòng)點(diǎn)火系統(tǒng)，其中包含的火花塞、發(fā)電機(jī)、高能點(diǎn)火線圈、發(fā)電機(jī)等都是引發(fā)電磁干擾的因素。通常來說，汽車電器所產(chǎn)生的電磁干擾會(huì)輻射到數(shù)百米以外，會(huì)對(duì)周邊環(huán)境造成一定程度的危害，例如汽車內(nèi)部的廣播無法接收到外部信號(hào)，致使汽車運(yùn)行的穩(wěn)定性受到影響，無法有效提升汽車運(yùn)行的安全性，從而引發(fā)大量的安全隱患。因此，為了更好地避免汽車電器電磁干擾產(chǎn)生的危害，需要根據(jù)電器產(chǎn)生電磁干擾的原因來制定有針對(duì)性的計(jì)劃，一旦出現(xiàn)電磁干擾就要及時(shí)防治，以此來降低汽車電器電磁干擾所造成的危害[1]。

2 汽車電器電磁干擾的具體表現(xiàn)

2.1 電路網(wǎng)絡(luò)干擾

目前，針對(duì)汽車電器電磁干擾的問題，主要是發(fā)生在汽車電器所產(chǎn)生的輻射，這種輻射會(huì)通過平波信號(hào)傳輸至車外，從而導(dǎo)致汽車電器產(chǎn)生電磁干擾，為周邊環(huán)境帶來嚴(yán)重的危害。造成汽車電器電磁干擾的主要表現(xiàn)在于電路網(wǎng)絡(luò)干擾，由于汽車在運(yùn)行過程中需要借助大量的電器設(shè)備，這些設(shè)備會(huì)產(chǎn)生不同的電流，同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生等級(jí)不同的電壓，一旦發(fā)生干擾脈沖信號(hào)無法達(dá)到電路運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)時(shí)就會(huì)導(dǎo)致電路網(wǎng)絡(luò)發(fā)生干擾，如電氣設(shè)備走線不合理、敏感設(shè)備無防護(hù)等，致使汽車電器產(chǎn)生較為嚴(yán)重的電磁干擾，進(jìn)而影響汽車運(yùn)行的質(zhì)量[2]。

2.2 電磁輻射干擾

電磁輻射干擾也是汽車電器電磁干擾的主要表現(xiàn)之一，這種輻射干擾集中于汽車電路觸電區(qū)域。當(dāng)汽車啟動(dòng)時(shí)會(huì)連通電路，這樣會(huì)導(dǎo)致電壓瞬時(shí)發(fā)生變化，促使電壓波動(dòng)無法與預(yù)設(shè)值相符，繼而造成電感性情況的出現(xiàn)，不利于汽車內(nèi)部無線設(shè)備的正常運(yùn)行，容易引發(fā)汽車電器電磁干擾。通過對(duì)電器設(shè)備運(yùn)行情況的分析，可以將電磁輻射干擾分為兩個(gè)部分：一是電感負(fù)載過壓，二是基磁衰減過電壓。其中，電感負(fù)載過壓會(huì)對(duì)汽車運(yùn)行產(chǎn)生影響，經(jīng)常會(huì)造成電磁干擾情況的出現(xiàn)，不利于維護(hù)汽車內(nèi)部的無線電器設(shè)備。而基磁衰減過電壓體現(xiàn)在發(fā)動(dòng)機(jī)熄火、啟動(dòng)或瞬間開關(guān)火等方面，在這一過程中容易出現(xiàn)電火花，致使汽車會(huì)出現(xiàn)電器電磁干擾。

2.3 電氣設(shè)備的應(yīng)用

近年來，智能化技術(shù)的發(fā)展速度越來越快，各種電氣設(shè)備逐漸應(yīng)用在汽車內(nèi)部中，如GPS系統(tǒng)、遙控防控系統(tǒng)等，這也是導(dǎo)致汽車電器電磁干擾問題出現(xiàn)的原因。由于電氣設(shè)備會(huì)使用不同頻段的信息，并會(huì)對(duì)周邊環(huán)境造成嚴(yán)重的危害，如果不做好防護(hù)措施就會(huì)導(dǎo)致周邊無線電受到干擾，繼而影響汽車的穩(wěn)定運(yùn)行，因此要加強(qiáng)對(duì)電器電磁干擾的防護(hù)，以此來提升汽車運(yùn)行的整體質(zhì)量，避免汽車行業(yè)的發(fā)展受到阻礙，從而影響我國(guó)汽車行業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展[3]。

3 汽車電器電磁干擾產(chǎn)生的原因分析

對(duì)于汽車電器電磁干擾來說，這種電磁會(huì)對(duì)輻射范圍內(nèi)的正常電磁輻射造成干擾，并且可以在各類儲(chǔ)電設(shè)備中暫存，具有大量的安全隱患。并且，在汽車運(yùn)行的過程中電磁幅度會(huì)發(fā)生變化，一旦超過了電磁標(biāo)準(zhǔn)值就會(huì)導(dǎo)致電磁波效應(yīng)的出現(xiàn)，繼而造成嚴(yán)重的電磁污染，為周邊環(huán)境帶來較大的危害，不利于維持汽車運(yùn)行的穩(wěn)定性，同時(shí)也降低了汽車運(yùn)行的質(zhì)量。在傳統(tǒng)汽車運(yùn)行過程中，因?yàn)槭褂玫碾娖髟O(shè)備較少，所產(chǎn)生的電器電磁干擾問題可以忽略，但現(xiàn)代汽車所使用的電器設(shè)備較多，致使汽車電器電磁干擾問題突出，因此需要重視電磁干擾所造成的危害。由于汽車內(nèi)部裝有大量的電器設(shè)備，通過車輛內(nèi)部的電源進(jìn)行供電會(huì)產(chǎn)生大量的傳輸信號(hào)，這些傳輸信號(hào)會(huì)對(duì)線路產(chǎn)生較大的干擾，從而引發(fā)汽車電器電磁干擾的問題。在汽車運(yùn)行的過程中，需要將電點(diǎn)火系統(tǒng)、電源充電系統(tǒng)等進(jìn)行啟動(dòng)，當(dāng)設(shè)備啟動(dòng)的瞬間會(huì)產(chǎn)生較多的電磁，在這種情況下就會(huì)產(chǎn)生電磁干擾。通常來說，汽車內(nèi)部電器部件會(huì)運(yùn)用信號(hào)脈沖的方式來傳輸信號(hào)，但信號(hào)脈沖方式會(huì)受到一定的影響，如外界因素、人為因素等條件的影響，一旦出現(xiàn)信息傳輸錯(cuò)誤就會(huì)產(chǎn)生不同的指令，進(jìn)而導(dǎo)致汽車電器電磁干擾的產(chǎn)生，不利于提升汽車運(yùn)行的穩(wěn)定性，對(duì)汽車運(yùn)行的質(zhì)量造成不利影響[4]。

4 防護(hù)汽車電器電磁干擾的措施

4.1 電火花滅火措施

要想提升汽車電器電磁干擾的防護(hù)效果，就要采取適合的防護(hù)干擾措施，目前常用的措施有電火花滅火措施，這是一種效果明顯的防護(hù)措施。在實(shí)際應(yīng)用的過程中，可以通過對(duì)傳感器的合理應(yīng)用來提升防護(hù)作用，并采用斷路器來替代傳統(tǒng)汽車內(nèi)部的點(diǎn)火方式，從而降低汽車電器電磁干擾產(chǎn)生的可能性。同時(shí)，在點(diǎn)火系統(tǒng)中需要運(yùn)用濾波器設(shè)備來吸收點(diǎn)火過程中產(chǎn)生的電火花，這樣能夠有效消除電火花，繼而避免汽車電器產(chǎn)生電磁干擾，有助于提升汽車運(yùn)行的穩(wěn)定性。

4.2 金屬屏蔽

金屬屏蔽也是防護(hù)汽車電器電磁干擾的有效措施之一。由于汽車內(nèi)部有大量的電器設(shè)備，通過金屬屏蔽可以有效避免汽車電器電磁干擾的產(chǎn)生，繼而降低電磁干擾出現(xiàn)的概率。在實(shí)際防護(hù)工作中，可以將金屬屏蔽網(wǎng)安裝在汽車電器外部，這樣能夠防護(hù)電器產(chǎn)生高頻率電磁波，通常會(huì)運(yùn)用金屬網(wǎng)、金屬管等材料來制作金屬屏蔽網(wǎng)，有利于屏蔽電磁波的傳輸。當(dāng)汽車電器產(chǎn)生電磁干擾時(shí)，可以利用金屬屏蔽網(wǎng)的渦流作用來將其進(jìn)行轉(zhuǎn)化，達(dá)到電能轉(zhuǎn)化為熱能的效果，從而達(dá)到電磁干擾的防護(hù)目的。但金屬屏蔽也存在一定的不足之處，這種防護(hù)方式具有較高的應(yīng)用成本，很難應(yīng)用在各種類型的汽車中，不利于實(shí)現(xiàn)全面推廣，并且金屬屏蔽需要進(jìn)行定期檢修工作，特別要注意和電器設(shè)備相連接的部位，必須要進(jìn)行加固工作，防止發(fā)生接觸不良等現(xiàn)象，繼而影響了汽車的穩(wěn)定運(yùn)行[5]。

4.3 將阻尼電阻串入到點(diǎn)火系統(tǒng)中

一般來說，汽車內(nèi)部使用的高壓電路會(huì)產(chǎn)生大量的電磁，這些電磁會(huì)影響汽車的運(yùn)行質(zhì)量，因此要采取有效的防護(hù)措施來抑制電磁干擾，從而有效提升汽車運(yùn)行的穩(wěn)定性。對(duì)此，可以將阻尼電阻串入到點(diǎn)火系統(tǒng)中，隨著阻尼電阻的增加可以提升電磁干擾的抑制效果，但要注意電阻值的最大限制，避免點(diǎn)火系統(tǒng)無法啟動(dòng)而影響汽車運(yùn)行。在安裝阻尼電阻的過程中，需要根據(jù)相關(guān)的安裝標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行操作，必須要明確阻尼電阻的安裝位置，最好可以使用碳質(zhì)阻尼電阻，這種阻尼電阻具有很好的隔熱性，能夠提升汽車電器的隔熱能力。當(dāng)汽車運(yùn)行結(jié)束后，還需要做好汽車電器的維護(hù)工作和檢查工作，確保汽車電器能夠得到定期的維護(hù)，特別要對(duì)高壓線路進(jìn)行重點(diǎn)檢查，一旦發(fā)現(xiàn)電阻值出現(xiàn)超過標(biāo)準(zhǔn)值的情況就要及時(shí)進(jìn)行更換，從而降低汽車內(nèi)部的電阻值，防止汽車電器電磁干擾所造成的影響[6]。

5 結(jié)語(yǔ)

近年來，汽車行業(yè)的發(fā)展速度飛快，促使汽車數(shù)量不斷增加，所產(chǎn)生的電磁干擾也越來越多，這些電磁干擾會(huì)對(duì)汽車運(yùn)行造成一定的危害，同時(shí)也為周邊環(huán)境帶來了較大的影響，因此要重視對(duì)汽車電器電磁干擾的防護(hù)。針對(duì)電磁干擾問題，可以采取電火花滅火措施、金屬屏蔽和串入阻尼電阻等方式，有利于降低汽車電器產(chǎn)生電磁干擾的概率，進(jìn)而提升汽車電器的運(yùn)行質(zhì)量，推動(dòng)我國(guó)汽車行業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]張海冬.汽車電器電磁干擾及防護(hù)的探討[J].山東工業(yè)技術(shù)，2016（22）.

[2]薛俊超.純電動(dòng)汽車車內(nèi)電磁輻射仿真與試驗(yàn)[D].長(zhǎng)安大學(xué)，2018.

[3]宋廣輝.汽車電控系統(tǒng)電磁干擾故障分析與檢修方法研究[J].輕工科技，2014，30（12）.

[4]陳琛.諧振式無線電能傳輸系統(tǒng)的若干電磁問題研究及優(yōu)化設(shè)計(jì)[D].東南大學(xué)，2016.

[5]蔣燕.磁共振式無線電能傳輸裝置電磁安全性研究[D].武漢大學(xué)，2016.

[6]何國(guó)新.PHEV動(dòng)力電池系統(tǒng)安全設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究[D].華南理工大學(xué)，2016.