汽车之家

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某日手贱买了个正版大众的二代胎压(直接式TPMS)模块(假货不少,谨慎购买)。

然后研究了下,网关需要升级到高配,因为胎压模块挂接在扩展CAN上。网关不贵100多软妹币,自己安装好,但需要解保护(移除CP),虽然我有6154A,也安装了ODIS-S和E,但只能在线才能搞,没办法又贡献200软妹币解决。

升级到高配网关用6154A编码、匹配一番,仪表可以显示胎压数值,但车上那个小屏280A MIB死活不能显示,在网上研究了下280系列都不支持二代胎压。嘉旅的仪表只有显示二代胎压数值功能,不能设置,就是不能选择大众标配的“标准”、“舒适”、“满载”三组胎压数值,也不能选择多种轮胎,达不到大众原滋原味的改装效果,于是又升级了275A的MIB。

升级的275A二代胎压一切正常,但是275A导航(可用性还不错,支持在线升级地图、实时交通流量)需要安装外置的GPS天线模块,看过一堆资料,只有安装车顶部的鲨鱼鳍天线才是最佳之道。

于是自己在车顶开个孔安装了大众原装的鲨鱼鳍天线。先说结果,基本达到大众原厂的效果,是否完全做到大众原厂水准?基本没有可能。GPS定位很快,热开机一般十来秒,就是说MIB显示地图时候GPS已经完成定位,大部分信号满格,高架桥下也很少丢失定位。

从GPS信号数据看,SNR达到47db,算是较好的信号强度。

GPS SNR参数

安装后的样子

安装好局部

因为都是自己施工,不是传说,就可以稍微详细说说。

为何使用鲨鱼鳍天线?随着汽车收发无线信号种类越来越多,比如GSM、LTE、5G、GPS、SDARS(卫星数字广播)等,传统的窗式天线、鞭状天线难以满足,也不够美观。此外这些信号较多处于射频、微波频段,可以小型化设计天线,于是在车顶安装小巧的鲨鱼鳍天线得以应用。因为在车顶,信号接收更好,可以多天线组合。大众的鲨鱼鳍天线有多种组合,奥迪的最丰富,带有LTE(有的同紧急呼叫模块ERA组合)、SDARS、GPS、远程辅助加热控制等。

把GPS天线安装在仪表台内、A柱饰板内不是好的方案(我记得途安某些车型原厂安装在仪表台金属骨架上的,低成本设计?),影响GPS接收机信号,在比如高速公路出隧道就是出口情况,重新定位稍微晚那么几秒就可能错过出口(导航软件在隧道内的惯性导航准确性不咋地)。

也有资料提到鲨鱼鳍天线可以改善车尾紊流,个人觉得嘉旅上用的小尺寸鲨鱼鳍天线可能作用非常有限,除非比如空洞实验等空气动力验证。另有提到可以改善高速气流带来的静电,这个更加玄乎。

这是大众一款鲨鱼鳍天线背面,三个FAKRA连接器蓝色是GPS天线,紫色是LTE天线,浅黄估计是卫星数

手工车顶开孔防水、防锈如何处理?车顶开孔确实需要考虑防水性以及开孔处的防锈问题。如果开孔尺寸合适(太大内层防水圈会失效),安装正确,防水应该是没有问题的。大众部分鲨鱼鳍天线底座采用了双橡胶防水圈,算是比较可靠的设计(见下图)。

大众鲨鱼鳍天线的双层橡胶防水密封边设计

由于车顶开孔切口断面会露出钢板本体,需要考虑防锈。防锈有多种方法,比如防锈油、防锈液、防锈漆等,我选择汽车双组分环氧底漆,附着较好,也有良好的耐受温度特性。

开孔尺寸及定位车顶开孔有一定风险,就是开孔偏移、过大就尴尬了。首先查询网上的开孔案例,给出的尺寸是35mm方孔,随即购买了实物测量。经我验证那些案例不太靠谱,包括美帝的DIY者。大众如欧洲的很多产品设计,严谨、细致。开孔并不是正方形、菱形(忽略倒角看),即不是轴对称、旋转对称,为何?估计是为了防止生产线安装天线时候不小心错误安装方向,比如前后方向装反(180°旋转)。此外倒角圆弧半径也不一样,为此买入一个圆弧测量工具。测量了实物尺寸以后,以我的业余水品用AUTOCAD绘制了开孔图,如下。

开孔尺寸图

有了图纸那是必须先做验证,找块车身金属板开孔,开了7个孔达到满意程度。

验证测试开孔正面

测试开孔背面

开孔尺寸解决后还需解决鲨鱼鳍在车顶的定位。轴线方向肯定是居中,但是前后位置需要确定,这个位置是否可以随意或者参考高尔夫车型呢?是不可以的,嘉旅有块尺寸巨大的天窗,车顶金属板前端下面有天窗电机,后端有较宽加强夹层(夹层比高尔夫更宽原因估计是嘉旅配置了全景天窗,大幅增加了车身高度,大众在车顶做了加强设计)。尤其开孔偏后到夹层位置,增加开孔难度,也降低了车顶强度。另万一嘉旅的鲨鱼鳍天线设计是考虑了空气动力学呢。

如何让开孔同原厂一样或者接近呢?有现成的数据当然最好,但国内只有顶配车型才有鲨鱼鳍天线,但是销量非常小,无果。全球嘉旅销量也很小,也就没找到国外嘉旅加装鲨鱼鳍天线的案例。如果有嘉旅带鲨鱼鳍天线的车身CAD图纸也可,但是资料极少,有的是国外收费的,上百美刀,费用太高了。

咋办?采用嘉旅带有尺寸的侧面图片放样到AUTOCAD是近似办法,还好根据轴距尺寸放样后误差在1%以下,得到鲨鱼鳍天线距离车顶后端114.3mm。

用这张图片放样,精度还可

解决了以上问题后就可开始在车顶开孔了。开孔比较简单,简单描述下步骤。

S1:首先打印一张开孔模板,边框同车顶后边缘对其,左右以车顶行李架为参考轴线居中,可以使用双面胶带粘贴,我用多片磁铁,便于调整位置模板。

将打印的模板贴在车顶

S2:用定位冲敲击出定位点,然后用钻出圆孔,再用小型电磨切割出粗形,然后换上刚玉磨头细致打磨即可。

Tips:

1、最好先在顶棚内铺设一块布,避免金属碎屑掉入不好清理;

2、车顶周边遮蔽,避免涂层划伤;

先钻出一些孔

用小型电磨切割

初步切割后

细打磨后的样子

S3:使用双组份环氧底漆涂敷切口,避免生锈。双组份环氧底漆干燥比较慢,夏季需要几个小时才能初步干燥。

混合后的双组份环氧底漆

上环氧底漆后,美观度有所影响,不过天线会完全遮住

S4:安装鲨鱼鳍天线。将天线从外部推入直到塑料卡稳定卡在车顶金属板上。再从车内将锁定螺栓紧固即可,我用了扭力扳手,以示对大众的尊重。

工具、扭矩:锁定螺栓T30 6Nm。

安装后内部的样子

使用了扭力扳手

其它相关工作-P1-制作GPS天线线束自己制作的线束。GPS天线线束要求使用射频同轴电缆,一般可选RG174、RG316,两种的电气特性接近,我选用RG316,因为使用了PTFE,耐高温特性优异。线束两端都是FAKRA连接器,这是由宝马、罗森伯格等企业主要为汽车射频通讯发明的。

双腔FAKRA,线端、板端

FAKRA连接器制作要求较高,一般使用设备加工,手工制作可靠性、电气特性不太好,也比较麻烦,尤其是压接。我选用了焊接式的,相对容易制作。

制作、安装好的FAKRA连接器、线束,留有较大余量,并用德莎绒布胶带缠绕

其它相关工作-P2-线束布置选择嘉旅原车线束走向,便于以后检修。走向为车顶向右-转右侧C柱-下到窗台板-后轮罩-门槛-A柱-仪表台骨架-MIB。走线很长拆卸内饰件较多,包括顶棚后饰板、后备箱右侧全部饰板、右侧轮罩饰板、右侧全部门槛饰板、手套箱等。不算复杂,参照大众的维修手册即可。

线束布置局部-后门槛部分。使用橙色胶带点缠代表有改装线束,蓝色为GPS同轴线

好了,就折腾到这里。有空再摆275车机收音机双天线加装,如何在后挡风玻璃原汁原味焊接,彻底解决天线开路故障。

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