Elektromagnetiska störningar från tändspolar
2024 (Swedish)Independent thesis Basic level (degree of Bachelor), 10 credits / 15 HE credits
Student thesisAlternative title
Electromagnetic interference from ignition coils (English)
Abstract [sv]
Denna rapport behandlar elektromagnetisk kompabilitet (EMC) för tändsystem utvecklat av Svenska Elektromagneter AB (SEM AB). I dagens fordonsindustri är EMC ett område som blir mer och mer aktuellt att arbeta med. Tändsystemet anses vara ett av de största EMC problemen i fordonsindustrin, då det ger ifrån sig mycket energi över ett stort frekvensintervall [1].
EMC problematik som upptäcks tidigt i produktutvecklingen är billigare att åtgärda än om det skulle upptäckas vid ett senare tillfälle. EMC problem som inte identifieras/åtgärdas kan leda till allvarliga konsekvenser för konsumenten. Ett exempel på detta är Toyota år 2009 där EMC problem gällande deras gaspedal orsakade dödsfall och stora ekonomiska förluster för Toyota [2].
Rapporten visar att det genom mätningar på de elektromagnetiska fälten (E-fält och H-fält) kan det identifieras vart i tändsystemet störningarna propagerar ifrån och vart de uppkommer. Det har utförts relativa mätningar på olika kombinationer av störningsdämpande lösningar. De störningsdämpade lösningarna består av olika kablage, högspänningsresistorer och filter.
Denna rapport fokuserar på att identifiera och dämpa störningarna men tar ej hänsyn till andra aspekter så som gnistkvalitet eller timing. Mätningar och tester har utförts på en enkel testuppställning med bara en tändspole. Problem som kan tänkas uppkomma vid mer komplexa system berörs ej i denna rapport.
Resultatet visar att störningarna emitteras från lågspänningskablaget och uppstår av självresonanser i tändspolen och av gnistan. Resultatet visar på att högspänningsresistor, kablage och filter har en dämpande effekt på störningarna. Att använda ett skärmat eller flätat kablage är ett lättillgängligt alternativ för att få en dämpning av störningarna. Användning av filter dämpar störningarna men behöver undersökas vidare för att se om det är applicerbart på produkt.
Abstract [en]
This report deals with electromagnetic compatibility (EMC) regarding ignition systems developed by Svenska Elektromagneter AB (SEM). In today's automotive industry, EMC is an area that is becoming more and more relevant to work within. Ignition systems are regarded as the one of the biggest EMC problems because it radiates much energy over a wide frequency band [1]. EMC problems that are discovered early in the development process are cheaper to correct than if they were discovered later.
EMC problems that are not identified/addressed in time can lead to serious consequences for the consumer. An example of this is Toyota in 2009 where EMC problems with their throttle control unit caused deaths and large financial losses for Toyota [2].
The report shows that measurements on the electromagnetic fields (E-fields and H-fields) can identify where in the ignition system the electromagnetic disturbances propagate from. Relative measurements have been made on different combinations of interference-dampening solutions. The interference-dampening solutions consist of various cabling, high-voltage resistors, and filters.
This report focuses on identifying and mitigating the electromagnetic disturbances but does not consider other aspects such as spark quality or timing. Measurements and tests have been carried out on a simple test arrangement using just one ignition coil. Problems that may arise with more complex systems are not covered by this report.
The results show that the disturbances are emitted from the low-voltage cable and are caused by self-resonances in the ignition coil and by the spark. The results show that high-voltage resistors, cabling, and filters have a dampening effect on the disturbances. Using a shielded or braided cabling is an easily accessible option to get a dampening of the interference. The use of filters attenuates the disturbances but needs to be investigated further to see if it is applicable to the product.
Place, publisher, year, edition, pages
2024. , p. 43
Keywords [en]
Electromagnetic interference, ignition coils
Keywords [sv]
Elektromagnetiska störningar, tändspolar
National Category
Other Electrical Engineering, Electronic Engineering, Information Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:hv:diva-22108Local ID: EXE512OAI: oai:DiVA.org:hv-22108DiVA, id: diva2:1886306
Subject / course
Electrotechnology
Educational program
Elektroingenjör Fordon
Supervisors
Examiners
2024-08-212024-07-312024-08-21Bibliographically approved