交通科技与管理63技术与应用
0 引言
随着汽车工业和电子技术的迅速发展，越来越多的电子产品在汽车上应用，目前汽车正在向智能化、信息化迈进。随着智能驾驶、自动泊车、车联网等新技术的运用。车内电磁环境日益严苛。解决汽车电子产品电磁兼容问题，保证汽车的可靠性、安全性，保证汽车行驶过程中电子产品不干扰外部设备且不被外部环境干扰，已经成为了衡量汽车品质的重要指标之一。电磁兼容（Electromagnetic Compatibility, EMC）是指在有限的空间、时间与频谱资源等条件下，各种用电设备可以共存，并不致引起降级的一门科学。而国际电工技术委员会（IEC）认为，电磁兼容性是设备的一种能力，它在其电磁环境中能完成它的功能，而不至于在其环境中产生不允许的干扰。汽车电磁兼容已经成为汽车设计中必须考虑的问题。对于汽车使用者来说，良好的汽车电磁兼容性能是保证车内设备正常工作的重要前提；而对于汽车制造商来说，进行产品的电磁兼容前期设计，是缩短生产周期与降低成本的重要保证。
1 汽车电磁兼容研究的内容
（1）整车级别的电磁兼容研究。汽车作为一个复杂的电气系统，在整车级别上的电磁兼容研究主要侧重于辐射干扰的准确预测。其中欧盟的GEMCAR项目组致力于开发一整套实用的汽车电磁兼容计算机建模的准则。该团队对于整车级电磁兼容预测的主要内容有：适合电磁全波计算的汽车车身有限元模型；
汽车互联系统的导线与线束的传输线模型；对各接地电子模块的等效模型的建立，该模型主要是通过测量器件端口散射参数来得到等效电路模型。德国S.Frei团队结合了矩量法（MOM），传输线法（TML），有限元法（FEM）等算法对整车电磁兼容预测进行了深入地研究，该团队将整车级电磁预测研究分为4个层次：车身模型，用网格处理技术得到合适的计算网格；汽车线束模型，利用传输线(MTL)对其建模；电子装置与器件的模型，主要得到等效接地模型；天线模型。该团队除了对辐射的研究，还对整车系统的低频电磁兼容问题以及其参数的提取做了深入地研究。AutoEMC 研究工作组致力于开发一整套用于汽车电磁兼容仿真和预测的计算机分析方法。该工作组由欧洲两大汽车制造商（宝马和雷诺）、欧洲两大软件提供商（ESI和Analogy）、菲亚特技术研究中心，以及电磁兼容咨询服务提供商Politecnico di Torino等组成。工作组研究的内容主要是：CAD建模；确保计算机仿真科学性；确保计算机仿真的工业有效性；集成不同的仿真工具；确定电磁兼容计算机仿真的标准。
（2）零部件级别的电磁兼容研究。研究表明，为了达到整车级别的电磁兼容性，车内电器设备首先达到电磁兼容的要求是必要的前提条件。比如车内电子控制芯片、电动机系统、电压变换、蓄电池特性、电机驱动、模拟电路干扰、数控系统。因此对于汽车生产商来说，严格控制汽车内部各电器元件的电磁兼容特性是整车能够顺利通过电磁兼容测试标准的重要保证。
2 汽车电磁兼容的研究的方法
（1）数值仿真计算方法。随着计算速度与能力的提高，计算机仿真技术在汽车电磁兼容预测研究领域中成为主要的手段。而现在的主流算法都是将成熟的算法进行耦合对汽车电磁兼容进行预测，具体的有：多导传输线与时域有限差分的耦合MTL/FDTD, 多导传输线与矩量法MTL/MOM, 多导传输线与有限元的耦合MTL/FEM。
（2）实验测试方法。实验测试在汽车电磁兼容中占有重要的地位。对于仿真预测的研究，实验结果是对仿真结果的验证；对于汽车生产商来说，任何一款新的汽车都必须通过严格的专业电磁兼容实验测试，才能上市销售。在国内外，在汽车的电磁兼容实验实测方面，已经形成了较为完善的标准规范与测试方法。国际标准化组织（ISO）、国际电工委员会（IEC）、国际无线电干扰特别委员会（CISPR）、美国汽车工业协会（SAE）、德国标准局（DIN）、德国电气工程师协会（VDE）等组织均在其文件中规定了抗干扰检测的干扰类型及严格等级，在汽车发达国家几乎所有的汽车制造商和汽车电子产品的生产厂家均接受这些标准或把这些标准增补为自己的企业标准。国外在汽车电磁兼容测试方法上也进行大量了研究。制定了一系列的测试标准，并研发出了相应的测试系统，可以实现整车及零部件的传导、辐射骚扰测试。国内同时也出台了汽车及其部件的电磁兼容技术规范。1992 年我国颁布了GB/14023-92《车辆、机动船和火花点火发动机驱动装置无线电干扰特性的测试方法及允许值》强制性国家标准，对汽车向环境辐射的电磁波干扰作了限制，现使用的标准为GB/34660-2017。 1998 年颁布了GB/17619-98《机动车电子电器组件的电磁辐射特性限值和测量方法》。2001年发布
了GB/T 18387-2001《电动车辆的电磁场辐射强度的限值和测量方法宽带9kHz-300MHz》。2002年颁布了GB/18655-2002《用于保护车载接收机的无线电骚扰特性的限值和测量方法》。GB/18655-2002 等同采用国际电工委员会无线电干扰特别委员会IEC/CISPR 25：1995《用于保护车载接收机的无线电骚扰特性的测量方法及限值》。新标准在旧标准的基础上有部分内容作了修改和补充。
3 总结
总的来说，由于长期的研究与技术积累，汽车电磁兼容
（下转第194页）
汽车电磁兼容研究概述
宋士鹏，陈寅辉
（南京汽车集团有限公司汽车工程研究院，南京 211006）
摘 要：介绍汽车电磁兼容的重要性及电磁兼容测试标准，电磁兼容研究的内容包含整车级和零部件级，介绍数值仿真计算方法和实验测试方法，以及国内外电磁兼容研究水平。
关键词：电磁兼容；汽车；研究
194交通科技与管理工程技术
于水泥混凝土路面。后于2013年进行改造，由原水泥路面改造为沥青混凝土路面，仅做路面结构处理，未做加宽处治。处理方法为水泥板破碎，并加铺40 cm厚水泥稳定碎石半刚性基层+9 cm沥青面层。在此6年期间，曾做小面积修补处理，但随着交通量的不断增加，路面病害不断增加，如纵横向裂缝、坑槽、沉陷等，甚至出现了基层反射裂缝问题，已对路面行车舒适性造成了严重影响，为此，决定通过压浆技术进行沥青路面病害治理。
3.1 布孔
通常来讲，基层松散病害不断扩散主要是从裂缝位置由中间逐步扩散到边缘处。经实地勘察可见，相比中间脱空松散范围，边缘区脱空松散范围更大，基本上为1~4倍。为此，在布孔时，不仅仅要对浆液扩散半径进行全面考虑，还要与路面基层松散范围相结合。在条件允许时，尽可能在脱空松散区相近位置布孔。一般可顺着裂缝线进行一排孔布设，1 m为相邻两孔的距离，最外侧钻孔与裂缝端头之间的距离必须控制在50 cm以上。
3.2 钻孔
根据设计要求，采用ф38 mm~ф51 mm金刚石钻机，保证孔垂直。灌浆花杆严禁在路表以下20 cm开
孔，按照具体孔确定处理方案。若路面结构层未设排水垫层，钻孔时，需将路面底基层穿透，压浆灌注深度控制在75 cm以上。若设有排水垫层，则钻孔和底基层面之间的距离需控制在5 cm 以上，防止排水垫层内有灌浆浆液渗入，对排水通道造成堵塞，一般压浆灌注深度需控制在65 cm以内。
3.3 制浆
压浆的作用机理为通过压浆泵的压力作用，利用孔道将完成拌和后的填充材料挤压到基层内，因此，在施工中，要求所采用的填充材料性能良好，尤其是粘聚力、和易性、流动性方面，在压浆施工中应避免出现离析问题。根据工程建设要求，需采取双液单系统灌浆方法，经实验室试配之后，可确定两个组份的浆液。第一，浆液A（水泥浆）；第二，浆液B（化学浆）。在浆液调制好了以后，应保证其固结强度高，且耐久性良好，保证试件强度超过10 MPa。浆液固化剂应能够和水产生反应，通过用水量的合理控制，起到良好作用。
3.4 灌浆
根据设计要求，灌浆顺序为“由低到高”，合理确定灌浆压力，要求控制在0.5 MPa~1.0 MPa之间。本次灌浆分2次完成，第一次需进行稀浆灌注，向底基层顶面层10 cm压入化学稀浆，并在1 MPa以内控制灌浆压力，浆液和灌注孔之间的距离需小于2 m。在压力等作用下，浆液将逐步向松软地基层等渗入，从而全面提升地层的均质性，提高施工质量。第二次需进行浓浆灌注，其根本目的是为了对底基
层、基层等部位之间的脱空区进行充分填充。本次灌浆需在0.8 MPa以内控制灌注压力，保证整个施工质量。3.5 封口及养护
完成上述施工之后，需通过强度较高的沥青混凝土将孔封住，并将路面的灰浆清理干净，一般可通过水进行冲洗，在完成养护24 h之后才能允许车辆通行，但必须做好车速管控工作。
4 结束语
综上所述，沥青路面是我国高等级公路建设的主要路面结构形式，其特点为平整度好、行车舒适及便于养护维修等，在我国公路建设中得到了广泛应用。但伴随社会经济的迅速发展，交通量日益增多，沥青路面早期极易产生不同程度的病害问题，如裂缝、车辙、坑槽等，若此类病害不能及时得到有效解决，将严重影响行车的舒适性及安全。为此，必须做好沥青路面病害治理工作。
参考文献：
[1]陈成.高速公路沥青路面裂缝病害成因及防治措施[J].工程与建设,2017,31(3):335-336.
[2]邵腊庚，廉向东，汤铃.广西百罗高速公路沥青路面早期破坏原因分析与处治对策[J].中外公路,2015,35(1):50-53.
[3]张颖.有关公路沥青路面早期病害的成因与其防治对策分析[J].黑龙江交通科技,2015,38(2):72+74.
[4]向昕.高速公路沥青路面预防性养护方案设计方法[J].公路交通科技(应用技术版),2013,9(10):163-167.
[5]刘志远.沥青混凝土路面病害及其防治[J].交通世界(运输.车辆),2012(Z1):210-211.
[6]刘和平，樊凯，吴建忠.青藏公路沥青路面病害防治技术探讨[J].中外公路,2010,30(3):111-113.
（上接第63页）
在国际上已经形成了比较成熟的体系，包括一定数量的研发团队、严格的技术规范与前期开发准则。并且其硬件设备与软件都比较齐全。近几年，越来越多的研究人员进入电动汽车以及混合动力汽车电气系统的电磁兼容研究，因为这些新能源汽车相对于传统燃油汽车电磁兼容问题更加突出。就整车电磁兼容研究来说，两者思路与运用的方法都非常相似。因此以前的研究成果可以很快地转化到新型汽车的研发。中国自主品牌汽车只发展短短十几年，以目前的经济实力和技术条件很难从根本上解决电磁兼容问题。主要面临两个方面困难：在经济方面，以目前自主品牌的资金条件只能进行消费者比较关心的碰撞试验、排放试验等，还没有能力在电磁兼容方面投入较大的资金。在技术方面，虽然自主品牌对电磁兼容技术一直潜心研究，但在技术攻关时存在许多瓶颈问题，目前仍没有取得实质性进展。原因有两个：一是软件问题。由于国外企业封锁关键技术，我国还没有完全掌握整车系统的电磁兼容技术，处于摸索阶段。二是硬件问题。汽车电磁兼容的测试分为零部件和整车测试，零部件通过
了电磁兼容测试，并不能保证整车电磁兼容测试通过。受整车电磁兼容测试方面实验条件的限制，我国处理电磁兼容问题的经验非常欠缺。同时，相对传统汽车，电动车的电磁干扰问题更为严重。如果解决不好电磁兼容问题，一方面电动车会对周围的广播电视和通讯产生影响；另一方面，外部电磁干扰也会使电动汽车出现故障。总之，相对于国外，国内在此领域的研究主要面临硬件设备落后、研究队伍规模小、资金短缺以及缺乏与汽车制造商有效的合作等问题。
参考文献：汽车辐射
[1]郑军奇.EMC设计分析方法与风险评估技术[M].电子工业出版社,2020.5.
[2]贾晋.汽车点火系统电磁干扰预测方法的研究[D].重庆大学硕士论文,2010.5.
发布评论