研究汽车电器电磁干扰及防护

研究汽车电器电磁干扰及防护

汽车的电器系统里面有各种类型的工作设备，也有着各种类型的大电流阻性的工作的负载以及感性的工作负载和开关的元件，也有那种高频率震荡的装置。当设备在进行工作的时候，它们能够产生非常大的电磁的干扰，产生高频和高压之间的干扰，从而让汽车上的电器设备不能够正常的工作。

标签：汽车电器；电磁干扰；防护

汽车电器技术在近年来发展快速，它的设备及技术改进也相应带来了强烈的电磁干扰现象。一般来说，汽车内部的遥控防盗系统、导航系统、移动通讯系统等等都能接受大量电磁波，产生电磁干扰，让汽车成为交通路面上的重要污染源，不但威胁车内人员健康，也会辐射到汽车外部周坏境中，必须设法对汽车电器电磁干扰加以控制和消除。

一、汽车电器电磁干扰产生的根源及现象

1.1电磁干扰现象

电磁干扰（ElectromagneticInterference，EMI）作为一种干扰信号存在，它会对电子噪声信号的完整性产生严重破坏，它的发生根源就是电磁辐射。通常情况下电磁干扰源主要分为自然和人为2种类型：其中自然电磁干扰源主要是由周围环境所发生的噪音引起的，包括来自于大气层中的雷电噪声等；人为噪音则相对广泛，如各种汽车电器、无线电装置、点火器、继电器等都会产生电磁干扰。这种电磁干扰会直接影响到汽车内部的各种仪表数据。比如当汽车速度达到某一临界点时，雨刮器可能会因为电磁干扰而出现故障，这说明电磁干扰已经完全损坏了汽车中完整的电缆信号，导致汽车控制单元内部出现电磁波干扰现象。另外就是车辆中的电磁阀、电机、电子传感器、汽车电控单元等也会受到电磁干扰影响，甚至永磁直流电动机在受到电磁干扰后还可能产生电火花现象，这对于车载微机系统威胁极大。从整体来讲，由于汽车空间过于狭小，所以各类汽车电器产生互相干扰也是很正常的，所以电磁干扰会影响到汽车内部整体电器结构体系。

1.2产生根源

汽车车身电器数量众多，大体可以分为车身附件、底盘和发动机3类。其中还包括了四轮驱动控制系统、电子控制悬架、ABS系统、汽车继电器及电话等。这些电器系统都与电动机存在关联，而电动机本身在运行过程中会产生电火花，这些电火花可能会影响汽车导线、项圈及其他附属元件。因此基于这一电动机现象，可以总结得出电磁干扰产生的根源主要有三：第一，汽车电器设备中所有线圈会呈现出“束”的特殊形式，此时各个汽车电器系统的周邊I/O接口十分容易进入反馈脉冲，这就会导致正常运行的汽车电器系统受到强烈电磁干扰；第二，在对汽车电器设备部件进行连接与断开时会产生电磁干扰，它主要是以电缆信号传播形式来传播信号脉冲，可直接导致电控单元接收到错误信号，引发系统出错；

第三，汽车电器中的电容与电感会产生闭合回路，这些闭合回路以震荡回路存在，在实际运行过程中电子设备会出现火花，这说明电器高频震荡已经产生，即电器产生了电磁波。

另一方面，传统汽车点火系统会在低电压电流经过过程中影响到断路器与点火线圈，将低电压转变为高电压，产生电火花。该电火花产生严重时会直接产生击穿放电现象，即产生大电流，激发放电过程高频震荡，这也是汽车电器出现电磁干扰的本质根源。

二、汽车电器电磁干扰的防护措施

2.1单线制负极塔铁

在汽车的电系中，使用单线制，把汽车电源的负极与车架或者发动机相连接，这是一种抑制电磁干扰的有效措施之一。因为，在汽车电器共用搭铁线后，能够是整个汽车的大件结构在电气方面连成一个整体，这样可以大大的降低电器元件和汽车部件因静电感应引起的电磁干扰。

2.2电火花灭弧

这种方法在汽车电器电磁干扰防护的措施中属于常见的一种。例如：传统的点火系统中与断电器白金触电并联的电容器、和双金属片型传感器并联的电容器等都可以起到灭电弧的作用。除了电容器吸弧外，目前有些汽车的电器设备上还安装了由电阻、电磁元件以及电容构成的滤波器，用它来吸收电气设备，尤其是一些继电器的电火花。

2.3串入阻尼电阻

汽车的点火系中的高压电是导致电磁干扰的主要原因之一。当前在点火高压电路中串入阻尼电阻是一种较为普遍的减少电磁干扰的方法，这种方法对于降低电火花的高频电磁波具有非常明显的作用。据有关的试验证明，串入的阻尼的电阻阻值越大，其起到的抑制效果越好。但是一旦阻值过大就会影响火花塞电极间的火花能量，所以串入的阻尼的电阻阻值一般≤20千欧，还要使高压线和点火圈合理的进行匹配。阻尼电阻大多是使用碳质制成的，它通常被安装在和点火圈高压线引出端，或者是火花塞上，所以在进行维护时，对高压线电阻值进行检查是，要依据车型的要求来检查其电阻值是否符合要求，对于高压线的更换只能使用车型专配的用线。

2.4金属屏蔽

金属屏蔽属于一种较为先进的电磁干扰防护技术，它在高档轿车的使用上较多。它是把汽车上所用容易产生电火花的电器元件，全部用金属罩屏蔽住，导线也用金属网或者金属管进行屏蔽，并把这些屏蔽罩、网、管进行搭铁，这样就可以是产生电磁干扰的高频率电磁波在屏蔽良好的金属罩内产生涡流，并且让其以

热能的形式消耗掉，使产生的电磁波不能够发射出去。虽然这种装置屏蔽电磁波的效果非常明显，但是其所要求的造价成本太高。同时，因为点火装置高压电路中分布的电容数量会随着这些屏蔽罩网的增加而增多，从而会影响到点火装置的点火性能。在对汽车进行维护时，要注意确保金属罩、网间，金属罩、网和车体间的良好接触，使它们处在同一电位上，以此来防止由于接触不良而在汽车行驶时产生电火花，影响到整个的屏蔽效果。

三、结语

综上所述，加强对汽车电器电磁干扰及防护的研究分析，对于其良好应用效果的取得有着十分重要的意义，因此在今后的汽车电器电磁干扰防护过程中，应该加强对其关键环节的重视程度，并注重其具体实施策略的科学性。

参考文献：

[1]翟先花.浅谈汽车电器的电磁干扰问题[J].科技风，2012.

[2]赵永鹏.汽车电器电磁抗干扰浅析[J].军民两用技术与产品，2015.

[3]崔海涛，孙杨.关于汽车电器电磁干扰及防护的分析[J].科技与生活，2012.