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隨著人們安全意識的不斷提高，人們對交通工具的安全性能的要求也越來越高。對交通工具運行過程中的有關數據的記錄和監控對交通工具的安全運行具有重要的意義。經過國內多家單位的共同努力，已成功研制出汽車行駛記錄儀，并廣泛運用在車上。現在許多省市都要求9座以上客車必須安裝行車記錄儀。經過一段時間的運行表明，改善了車輛的運行狀況，對減少安全事故的發生效果明顯。 國家于2003年制定了《汽車行駛記錄儀》（GB/T19056-2003）國家標準。汽車行駛記錄儀作為確保汽車安全行駛的有效管理手段，可迅速取得行車數據，提供有效的監測手段與管理手段，改善運營狀況，勢必成為安全行駛不可缺少的設備。 1 行駛記錄儀的主要功能及在安裝中出現的問題 1.1 汽車行駛記錄儀的主要功能 從國內主要的幾個廠家的產品來看，汽車行駛記錄儀主要有以下幾方面的功能： （1）超速報警功能。當車速超過報警門限值時發出警報，并且開始記錄； （2）車輛行駛管理功能。可記錄車輛行駛時間、距離等，便于車輛營運數據的統計和管理； （3）交通事故分析功能。可記錄在事故發生前的一些主要數據并且可靠保存。 1.2 行駛記錄儀在一些車輛安裝中存在的問題 某汽車運輸公司客運車隊安裝了某廠家的一批某型號的行駛記錄儀。分別安裝在柴油車和汽油車上。汽油車為20世紀90年代初期的車型，該車型電路設計在抗電磁干擾設計方面存在不足。該產品在柴油車上工作正常，但在汽油車上不能正常工作。當汽油車正常運行時出現車速顯示工作不穩定、錯亂、甚至出現死機現象。廠家和車隊進行了深入的分析比較，認為是汽車電氣設備運行中產生的電磁干擾影響記錄儀的正常工作。尤其是汽油機點火系統所產生的電磁干擾嚴重影響其正常的工作。經過一定的技術處理后該記錄儀基本能正常工作。現就電磁干擾對記錄儀工作的影響原因及改善作一些探討。 2 汽車電磁干擾的產生及對記錄儀的影響 2.1 汽車電磁干擾的產生 汽車電氣設備中有許多導線、線圈和元件，它們有不同的電容和電感。而任何一個具有電感和電容的閉合回路都會形成振蕩回路，當汽車上的電氣設備工作產生火花時就會產生高頻振蕩，以電磁波的形式發射到空氣中，其中點火系產生的電磁波頻率高、強度大影響尤為嚴重。火花塞的中心電極對其殼體有一定的電容，中心電極本身又有一定電感。這樣，火花塞的電容和電感就形成了一個振蕩回路。如圖1所示。在火花塞放電時就會產生高頻振蕩。連接火花塞的導線起著天線的作用，將振蕩以電波形式向空間發射。 實際上，在汽車上類似這樣的電路還有很多。象發電機的電刷、喇叭、調節器觸點等。這些電器工作時會產生電磁干擾，而且由于回路中的電容、電感的大小不同產生的振蕩頻率也不相同，其頻率范圍很寬，對其他電器的干擾就很大。有資料表明，汽車上的電磁干擾頻率范圍在0.15～1000MHz。譬如有汽車路過時對收音機、電視機的接收有明顯的影響。汽車行駛記錄儀是集機械、電子微電腦于一體的精密產品，汽車電磁波對其工作有干擾是很正常的。 2.2 汽車行車記錄儀的組成及在車上的安裝接線 行車記錄儀的硬件組成一般由記錄器、顯示器、車輛數據卡、電纜、傳感器、讀卡器等組成。連接記錄儀的電纜由電源線、速度信號線、左右轉彎燈、剎車燈、喇叭燈等信號線組成。具體連接如圖2所示。 在記錄儀的組成中，記錄器是核心，由單片機、電子元件、接口電路等組成。外殼是高強度鋁合金材料，有較好的屏蔽功能。速度傳感器是記錄儀的重要組成部分，它傳感車速的變化。它安裝在汽車變速器輸出軸末端（原來的里程表軟軸接口處），直接傳感傳動軸的轉速變化，以獲得車速信號。它是一個磁阻式轉速傳感器，其組成和原理如圖3所示。 變速器輸出軸經蝸輪蝸桿機構驅動導磁材料盤轉動。當運動著的導磁材料接近或遠離感應線圈時，導磁材料改變磁路的磁阻而引起磁力線的增強或減弱,從而使線圈產生感應電動勢而測出轉速，經電路處理計算出車速。車速傳感器的工作正常狀態將直接影響記錄儀的正常顯示。從行車角度來說，速度參數是最為重要的參數,對保證行車安全起著重要的作用。 2.3 電磁干擾對行車記錄儀影響原因的分析 同一型號的記錄儀分別安裝在柴油車和汽油車會出現不同的工作狀態，這表明記錄儀的安裝環境影響著記錄儀的正常工作。柴油車和汽油車的最大不同就是汽油車有點火系統而柴油車沒有。從汽車電器設備工作中電磁干擾的產生來看，點火系統是電磁波最大、最強的產生源，對整個汽車來說，點火系統的電磁干擾最為嚴重。而且這一點在實踐中已得到充分的檢驗與證實。可見，在行駛記錄儀使用時必須重視點火系統電磁波對記錄儀的影響。從記錄儀在工作中出現的現象來看，最主要的特征是對車速的顯示問題。因此，受點火系統的電磁干擾最顯著的是速度傳感器。 可以從以下幾方面來分析。 首先，從速度傳感器的類型及工作原理來看，它易受電磁波的影響而產生錯亂的信號，將錯亂的信號傳輸給記錄器而產生錯誤的結果。 其次，傳感器電氣元件對點火系電磁波頻率敏感。傳感器安裝距離火花塞較近，且安裝位置也容易受電磁波的影響。 第三，傳感器缺少屏蔽保護。 另外，點火系的電磁波對記錄儀中的電子元氣件的工作有一定程度的影響。由于車中各元件的參數不盡相同，即使是同型號的火花塞在使用中的間隙也不盡相同，因此，產生的頻率也有差別。 3 幾點改善措施 3.1 在記錄儀的設計制造方面 （1）針對點火系統產生的電磁波的頻率在記錄儀的傳感器信號輸入前進行濾波處理。將高頻信號過濾掉，將傳感器產生的信號輸入記錄儀，以保證記錄儀的正常工作。 （2）針對電磁干擾較強的車型改變傳感器的類型，減少或避免電磁干擾對其工作的影響。例如運用光電傳感器等。 （3）作為生產記錄儀的廠家，應對現有的一些電磁干擾強的車型的點火系統產生的頻率范圍進行測量和分析。選擇參數更合適的記錄儀，以減小對其工作的影響。 由于汽車上的許多電氣設備都會產生電磁干擾，因此，要加強屏蔽保護。 3.2 對現有車輛的改善方面 由于多方面的原因，前些年生產的汽車總體上在電磁干擾方面要求不是很嚴格。在抑制電磁干擾方面亟待進一步完善。汽車所產生的電磁干擾按其傳播方式可分為傳導干擾和輻射干擾。傳導干擾是通過導線直接傳播，而輻射傳播則是通過空間傳播。根據情況從這些方面來改善電磁干擾，具有現實意義。 （1）加阻尼電阻和高壓阻尼線。在點火裝置的高壓電路中串入阻尼電阻。可有效減弱高頻振蕩。有實驗證明，阻尼電阻的阻值越大，抑制效果越好。但阻值過大，則會影響火花塞電極的火花能量而影響點火，一般不超過20kΩ。阻尼電阻常用碳質制成，可裝在點火線圈的高壓導線引出端或火花塞上。也可采用高壓阻尼線，目前，多采用這種方法。 （2）用電容器吸收火花。在產生火花處并接一個電容器，可以吸收火花，從而削減高頻電磁波的發射。如圖4所示。 （3）用屏蔽遮掩。將汽車上容易產生火花的電器用金屬罩、導線金屬網或金屬遮蓋，并搭鐵，這樣使干擾的電磁波在金屬罩內產生渦流，使電磁波不能輻射出去，但這種措施的成本高，難以普遍采用。 4 結束語 由于汽車上產生電磁干擾的電氣設備較多，而且產生的頻率范圍較寬，因此受干擾的電器較多。前些年車載電氣設備較少，電磁干擾由于對車載電氣設備的影響不明顯，沒有引起人們的重視。隨著對車輛的安全性、舒適性、綠色環保等要求的提高，車載電氣設備越來越多，電磁干擾對電器設備的影響也突現出來。國家在這方面也出臺了一些法規，讓人們在車輛的設計制造、使用、維修等方面關注電磁干擾對車輛運行的影響。 |
