一、汽車電磁兼容問題的興起

在汽車技術(shù)不斷革新的今天，人們對汽車的性能要求愈發(fā)多元，涵蓋安全、環(huán)保、節(jié)能與舒適性等多個(gè)維度。為滿足這些需求，電子技術(shù)深度融入汽車領(lǐng)域，各類電子、電器設(shè)備在汽車上廣泛應(yīng)用。從關(guān)乎安全的制動(dòng)防抱死系統(tǒng)、電子穩(wěn)定程序，到提升駕駛體驗(yàn)的衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)、車載移動(dòng)數(shù)字電視，電子設(shè)備的加入顯著優(yōu)化了汽車的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、舒適性與安全性，同時(shí)降低了污染物排放。

然而，電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用也帶來了電磁兼容問題。汽車對外界的電磁干擾逐漸增大，且車載電子、電器設(shè)備常因電磁兼容性問題出現(xiàn)故障。它們產(chǎn)生的電磁騷擾水平可能超標(biāo)，在受到外界電磁干擾時(shí)，無法正常工作，甚至?xí)p壞。過去，人們對汽車噪聲、振動(dòng)和排放問題研究較多且成果顯著，但隨著汽車電磁環(huán)境日益復(fù)雜，電磁兼容問題逐漸凸顯，在國際上已被列為繼排放、噪聲之后的汽車第三大“污染”問題。

二、電磁兼容問題的典型表現(xiàn)

電子、電器設(shè)備在運(yùn)行時(shí)會(huì)向周圍傳遞電磁信號，干擾其他設(shè)備，自身也可能受周圍電磁環(huán)境干擾。電磁干擾具有隱蔽性，干擾出現(xiàn)和消失都較為突然，只要存在干擾，設(shè)備就可能出現(xiàn)故障，干擾消失后故障也隨之消失。

電磁干擾的影響程度不一。輕微干擾如車載DVD死機(jī)、路邊電視機(jī)受汽車干擾圖像抖動(dòng)；嚴(yán)重干擾則可能危及行車安全，像汽車安全氣囊、制動(dòng)防抱死系統(tǒng)受電磁干擾誤觸發(fā)或失效，可能引發(fā)嚴(yán)重交通事故。實(shí)際案例中，轎車刮水器干擾ABS導(dǎo)致追尾，客車刮水器干擾電控氣動(dòng)門自動(dòng)打開，柴油載貨車受雷達(dá)站電磁干擾自動(dòng)熄火，混合動(dòng)力客車電磁干擾使ABS性能測試儀器輪速曲線異常等，都表明汽車電氣系統(tǒng)中的多種部件和現(xiàn)象會(huì)產(chǎn)生電磁干擾，影響車內(nèi)設(shè)備正常工作。

三、影響電磁兼容性能的因素

（一）電磁干擾源

1. 車內(nèi)電磁干擾源：車內(nèi)諸多電器部件或系統(tǒng)都是電磁干擾源。發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)工作時(shí)，初級和次級電路會(huì)產(chǎn)生高電壓，形成強(qiáng)烈電磁干擾，通過高壓線和導(dǎo)線向外輻射和傳導(dǎo)干擾信號；交流發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，炭刷與滑環(huán)接觸產(chǎn)生電火花，電壓調(diào)節(jié)器工作也會(huì)產(chǎn)生瞬變脈沖電壓，還可能出現(xiàn)瞬變過電壓沖擊其他電子器件；各類電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生電火花，工作切換或開關(guān)時(shí)產(chǎn)生瞬變電壓，干擾車載電子、電器控制模塊；汽車電源系統(tǒng)存在過電壓，可能損壞車載設(shè)備，混合動(dòng)力或純電動(dòng)汽車的逆變器還會(huì)發(fā)射含大量諧波的交流電；車輛行駛過程中產(chǎn)生的靜電，通過放電電流和火花形成傳導(dǎo)和輻射干擾，影響電子控制單元。

2. 車外電磁干擾源：汽車所處環(huán)境復(fù)雜，車外電磁干擾源分為人為干擾源和自然干擾源。人為干擾源包括其他車輛點(diǎn)火系統(tǒng)、電動(dòng)車電源系統(tǒng)、高壓電力系統(tǒng)、雷達(dá)、無線電發(fā)射機(jī)、移動(dòng)通訊設(shè)備發(fā)射的電磁波以及高壓輸電線電暈放電產(chǎn)生的電磁輻射干擾等；自然干擾源中，雷電是典型代表，其強(qiáng)大電流和寬頻譜干擾信號可能對車輛造成極大損害，不過多數(shù)自然干擾對汽車影響可忽略不計(jì)。

（二）電磁干擾傳播途徑

1. 傳導(dǎo)干擾：電磁干擾通過導(dǎo)線傳輸，經(jīng)設(shè)備的信號線、控制線、電源線侵入電子、電器內(nèi)部。汽車內(nèi)的傳導(dǎo)干擾多由車載電子電器部件產(chǎn)生，如電動(dòng)機(jī)、繼電器等感性負(fù)載的瞬態(tài)脈沖電壓，可能使額定工作電壓較低的電子、電器件工作異常或損壞。

2. 輻射干擾：電磁干擾源的電磁能量以場的形式向四周空間傳播。汽車電磁場強(qiáng)包含車載設(shè)備和外界的輻射場強(qiáng)，其傳輸路徑復(fù)雜，可直接輻射到電子、電器上，也能先輻射到線束再以傳導(dǎo)干擾方式進(jìn)入。

（三）電磁敏感設(shè)備

在汽車電控系統(tǒng)中，基于數(shù)字電路的控制系統(tǒng)逐漸普及，但半導(dǎo)體邏輯器件對電磁干擾敏感，且汽車線束與某些高場強(qiáng)頻段波長相近，使大量車載電子、電器零部件成為電磁敏感設(shè)備。例如氧傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)ECU等，易受隨機(jī)瞬態(tài)脈沖干擾，導(dǎo)致控制功能失效。車載電器的電氣特性也會(huì)惡化電磁環(huán)境，因此不同車載零部件對電磁抗擾度性能等級要求不同，汽車廠商會(huì)根據(jù)功能重要程度設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)。

四、電磁兼容性能的評價(jià)

（一）國內(nèi)現(xiàn)狀

我國汽車工業(yè)在電磁兼容問題研究方面起步較晚，認(rèn)識不夠深入。雖已頒布部分相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，如GB14023等6個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，多等同采用國際標(biāo)準(zhǔn)，但與國際先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)仍存在差距。在汽車公告、3C等法規(guī)檢測中，僅對部分標(biāo)準(zhǔn)提出要求。從汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展來看，國內(nèi)電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)化工作有待加強(qiáng)，需更多借鑒國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)。

（二）國外現(xiàn)狀

汽車發(fā)達(dá)國家和地區(qū)對電磁兼容問題研究較早，成果豐碩，擁有完善的標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)體系。國際上有ISO系列、CISPR系列標(biāo)準(zhǔn)；地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)如歐洲的72/245/EEC指令和ECE R10法規(guī)；美國汽車工程學(xué)會(huì)SAE系列標(biāo)準(zhǔn)等國家標(biāo)準(zhǔn)；還有各大汽車廠商制定的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，如福特、大眾、現(xiàn)代等企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)規(guī)定了電磁兼容各項(xiàng)測試方法及限值，有效保障了汽車性能。

五、應(yīng)對策略與展望

汽車電磁兼容性能對整車綜合性能至關(guān)重要，甚至可能制約汽車技術(shù)發(fā)展。汽車廠家應(yīng)建立完善的車載電子、電器零部件管理流程，根據(jù)整車EMC指標(biāo)，分解制定零部件EMC指標(biāo)，加強(qiáng)試驗(yàn)檢測和仿真分析，確保整車電磁兼容性能，從而保障汽車的安全性、環(huán)保性、節(jié)能性和舒適性，推動(dòng)汽車行業(yè)健康發(fā)展。