汽車點火系統(tǒng)的電磁干擾抑制方法研究

沈 順（上海交通大學，上海 200030）

汽車點火系統(tǒng)的電磁干擾抑制方法研究

沈 順
（上海交通大學，上海 200030）

點火系統(tǒng)是汽車系統(tǒng)當中的重要組成部分，也是電磁干擾的核心，所以抑制電磁干擾對點火系統(tǒng)的影響，不僅要研究和開發(fā)電磁兼容技術，還要引入先進的抑制電磁干擾的方法。在了解點火系統(tǒng)原理的基礎之上，對電磁干擾有一個初步的認識，并根據(jù)電磁干擾產(chǎn)生的原理提出抑制電磁干擾的方法。本文就汽車點火系統(tǒng)的電磁干擾抑制方法進行分析和研究，希望為我國相關工作人員在這方面的研究提供一定的貢獻。

點火系統(tǒng)；電磁干擾；抑制方法

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.16.219

0　前言

電磁兼容是指在同一個汽車系統(tǒng)當中各個電子元器件或是電子系統(tǒng)互相獨立且不干擾的運行狀態(tài)。在點火系統(tǒng)當中，能夠降低電磁干擾，增強其工作效率。若想使電磁兼容技術在汽車系統(tǒng)中得到充分的發(fā)揮，就要對其相應的工作原理和形成的機理有一定的了解，下面筆者就對其進行簡要的闡述。

1　汽車點火系統(tǒng)的基本工作原理和電磁干擾形成的機理

1.1汽車點火系統(tǒng)的基本工作原理

在汽車在點火時，會將油料進行霧化和空氣同時輸送到氣缸當中，形成可燃性氣體。在活塞壓縮過程中產(chǎn)生電火花，電火花點燃內(nèi)部的可燃性氣體，釋放出大量的能量，增加了氣缸內(nèi)的壓強，使活塞向外推動，從而使曲軸發(fā)生旋轉產(chǎn)生動力。

1.2電磁干擾形成的機理

電磁干擾形成的機理根據(jù)其傳播形式可將電磁干擾分為傳導型和輻射型。下面我們就對兩種類型的電磁干擾進行闡述。

傳導型電磁干擾是通過相關的載體，將不屬于該系統(tǒng)的電子信號耦合到該系統(tǒng)上，影響了系統(tǒng)正常的工作運行，導致系統(tǒng)的工作效率的下降。傳導型電磁干擾傳播的載體主要是電源線與其他線路，所以，傳導型電磁干擾主要是靠這些線進行干擾信號的傳播［1］。使線圈瞬變電壓擁有很高的能量，這些能量通過導線進行傳播，給點火系統(tǒng)造成一定的沖擊而形成電磁干擾的傳導源。輻射型電磁干擾是在傳導型電磁干擾的基礎之上形成的。在汽車點火的過程中，線圈會發(fā)生電磁效應形成傳導型電磁干擾，但當點火過程中產(chǎn)生的電流利用相關的介質(zhì)耦合到了電路上，極易形成電流的疊加而產(chǎn)生電磁干擾，并通過電磁效應而發(fā)生輻射，從而產(chǎn)生輻射型電磁干擾。汽車在點火過程中容易使線圈產(chǎn)生瞬間變化的電流，當正常的電流通過時就會產(chǎn)生輻射型電磁干擾。在發(fā)生輻射型干擾的導線上，導線的長度在一定程度上決定了輻射型電磁干擾能力的大小。所以，初級導線是產(chǎn)生輻射型電磁干擾的重要因素。

2　利用光隔離技術抑制電磁干擾

2.1光隔離技術的基本工作原理

在相關電路當中安裝光電耦合器，此設備的安裝會減小輸入的阻抗，增大干擾源的內(nèi)阻，根據(jù)電路的分壓原理能夠分析出，輸入端的電壓會很大，干擾源的電流會很小，而光電耦合器需要一定的電流才能夠發(fā)光進行連接，由于光電耦合器沒有發(fā)光，說明電磁干擾不會影響到點火信號。光電耦合器所使用的材料具有很好的絕緣效果，因此不會傳遞電磁干擾信號。

2.2光隔離技術的優(yōu)缺點

光隔離技術的優(yōu)點主要是：此技術的核心是光電耦合器的安裝和使用，光電耦合器具有很高的穩(wěn)定性和安全性，且運行和反應的速度也特別快。另外，光電耦合器還能夠抑制脈沖，從而很好的降低電磁的干擾［2］。

光隔離技術的缺點主要有：首先，對于電磁的干擾具有一定的限度，一旦超出了范圍，光隔離技術的干擾能力就會大打折扣；其次，沒有深入考量光電耦合器的安裝運行環(huán)境，也不確定其使用的可靠性和生命周期；最后，由于我過幾年來開始發(fā)展低碳型社會，面對汽車數(shù)量逐年的增多，光隔離技術的應用面臨著很大的挑戰(zhàn)。

3　利用鐵氧體濾波技術抑制電磁干擾

3.1鐵氧體濾波技術的基本原理

鐵氧體自身的物理和化學結構使其具有濾波的功能。在鐵氧體中，鐵離子具有不同的形式，當具有一定頻率的電磁波通過時，會造成其內(nèi)部的結構發(fā)生諧振，使電磁波中所含有的能量釋放出來，從而達到濾波的作用。

3.2對點火系統(tǒng)中電源線使用濾波技術

電源線是形成電磁干擾的重要介質(zhì)，其主要的原因是因為電源線上會經(jīng)常出現(xiàn)共模電流，能夠產(chǎn)生電磁干擾［3］。所以在對點火系統(tǒng)中電源線使用濾波技術時，要充分了解電源線的輻射情況，選擇適當?shù)蔫F氧體材料制作成磁芯，將其纏繞在電源線上。

4　利用電磁屏蔽技術抑制電磁干擾

4.1電磁屏蔽技術的概述

電磁屏蔽技術抑制電磁干擾的主要作用是擾亂電磁信號在空間的傳播，以達到抑制電磁干擾的目標。電磁屏蔽是避免外來信號或是抑制電磁干擾信號的產(chǎn)生，而破壞電磁信號傳播的方法。其主要采取的方式是使用具有良好阻隔電磁信號的屏蔽罩覆蓋在所需要的區(qū)域，以此來避免電磁信號所產(chǎn)生的干擾［4］。

4.2電磁屏蔽的設計

在對電源線進行拼比設計的過程中，應選取銅箔膠帶將其包裹起來，把具有屏蔽作用的銅網(wǎng)安裝在電源線的外面，同時使屏蔽層和車架保持連接，并且在電纜完成屏蔽以后，需要將屏蔽車放置在半波暗室，再進行點火啟動，始終使車保持在一種怠速的狀態(tài)之中。

電磁屏蔽技術在抑制電磁干擾的應用過程中具有很大的局限性。所以，要想充分發(fā)揮電磁屏蔽技術的作用，最佳的方式是將需要進行屏蔽的重要部分進行覆蓋屏蔽，同時對連接線進行濾波的處理。

5　總結

總之，抑制電磁干擾對于點火系統(tǒng)具有積極的作用和影響。所以，應采取有效的方式和方法對電磁干擾進行抑制，防止在點火啟動時發(fā)生故障。本文通過對各種原理的分析，可以根據(jù)電磁干擾源產(chǎn)生方式的不同選取適當?shù)囊种品椒?，但由于每種抑制方法都有一定的缺陷，因此人們在未來的研究過程中逐漸進行完善，從而達到良好的抑制效果。

［1］汪泉弟，劉春艷，俞集輝等.汽車火花點火系統(tǒng)電磁干擾的抑制方法［J］.重慶大學學報（自然科學版），2007，05（07）：46.

［2］廖琪.汽車點火系統(tǒng)的電磁騷擾抑制方法探析［J］.中國高新技術企業(yè)，2013，06（09）：22.

［3］李旭，吳存學，何舉剛等.汽車發(fā)動機點火系統(tǒng)電磁兼容優(yōu)化技術研究［J］.汽車技術，2010，02（05）：22.

［4］李永明，鄧前鋒，俞集輝等.汽車點火系統(tǒng)電磁干擾的仿真研究［J］.計算機仿真，2009，01（03）：290.