汽車安全氣囊系統(tǒng)組成和工作原理

1、 授課題目 汽車安全氣曩系統(tǒng)組成及其工作原理 教學(xué)目標(biāo) 了解電子控制安全氣囊的組成， 掌握電子控制安全氣羹的結(jié)構(gòu)及工作原理。 重點(diǎn)與難點(diǎn) 重點(diǎn)：安全氣曩的結(jié)構(gòu)及工作原理 難點(diǎn)：安全氣曩的工作原理 教學(xué)手段與方法 多媒體教學(xué)，講授。 教學(xué)過程：（包括授課思路、過程設(shè)計(jì)、講解要點(diǎn)及各部分具體容、時(shí)間分配等） I授課思路：在了解安全氣龔的基本分類的基礎(chǔ)上，介紹電子控制安全氣董的結(jié)構(gòu)和工作原理。 II過程設(shè)計(jì)： 1. 提問問題，復(fù)習(xí)上次課容（約3min） 2. 導(dǎo)入新課 3. 新課容：具體容見“授課容”（約74min） 4. 本次課容小結(jié)（約加in） 5. 布置作業(yè)（約lmin） III講解要點(diǎn)：安全

2、氣曩的結(jié)構(gòu)和工作原理的教學(xué)應(yīng)注意傳感黠的分類的教學(xué)，注意各種傳感器之 間的關(guān)系。 IV授課容： 電子控制安全氣囊系統(tǒng) 1.1安全氣羹的分類 1. 按碰撞類型分 正面碰撞防護(hù)安全氣囊系統(tǒng)、側(cè)面碰撞防護(hù)安全氣羹系統(tǒng)和頂部碰撞防護(hù)安全氣羹系統(tǒng)。 2. 按照安全氣囊安裝數(shù)目分 單氣囊系統(tǒng)、雙氣童系統(tǒng)、四氣羹系統(tǒng)。 3. 按照安全氣囊的觸發(fā)機(jī)構(gòu)分 電子式、機(jī)電式。 1.2安全氣曩系統(tǒng)的基本組成 傳感器、氣曩組件、電控裝置（ECU ）等組成 1.3安全氣曩系統(tǒng)工作原理 1.4安全氣曩系統(tǒng)的動(dòng)作過程 word格式版木 a、撞車10ms后，達(dá)到引爆系統(tǒng)引爆極限，點(diǎn)火器點(diǎn)燃?xì)怏w發(fā)生器產(chǎn)生氮?dú)?，駕駛員仍然直 坐著

3、。 b、所示，40ms后，氣囊已完全充脹，駕駛員向前移動(dòng)，安全帶斜系在駕駛員身上并被拉長(zhǎng)， 部分沖擊能量已被吸收。 c、80ms后，駕駛員的頭及身體上部沉向氣曩，氣糞后面的排氣孔將氮?dú)庠谝欢▔毫ο聞蛩僖?出。 d、110ms后，駕駛員向后移動(dòng)回到座椅上，大部分氣體從氣曩中逸出，前方恢復(fù)清晰視野。 氣薫動(dòng)作時(shí)間極短，從開始充氣到完全充滿的時(shí)間約為30 ms；從汽車受碰撞開始，到安全氣 曩收縮為止，所用時(shí)間極為短暫，僅為120 ms左右，而人的眼皮眨一下所用時(shí)間約為300 ms左 右。 1.5安全氣羹系統(tǒng)的有效圍 正面安全氣羹系統(tǒng)在汽車從正前方或斜前方30角圍發(fā)生碰撞且其縱向減速度達(dá)到某一值 (減

4、速度聞值)時(shí)，才能引爆正面安全氣囊。 在下列條件之一的情況下，不會(huì)引爆安全氣曩： (1) 汽車遭受側(cè)面碰撞超過斜前方30角時(shí)； (2) 汽車遭受橫向碰撞時(shí)； (3) 汽車遭受后方碰撞時(shí)； (4) 汽車發(fā)生繞縱向軸線側(cè)嚮時(shí)； (5) 縱向減速度未達(dá)到設(shè)定閾值時(shí)： (6) 汽車正常行駛、正常制動(dòng)或在路面不平的道路上行駛時(shí)。 在美國(guó)，因?yàn)榘踩珰怅傧到y(tǒng)是按駕駛員不配戴座椅安全帶來設(shè)計(jì)的，引爆氣董的車速為12km/h 到22km/h；日本和歐洲，由于安全氣囊系統(tǒng)是按駕駛員配戴座椅安全帶來設(shè)計(jì)的，引爆氣曩的車 速為 19km/h 到 32km/h。 2電子控制安全氣曩系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成 2.1碰撞傳感器 1.

5、傳感器按其結(jié)構(gòu)可分為機(jī)電式和電子式兩種 (1) 機(jī)電式傳感器 (2) 電子式傳感器 電子式傳感器利用半導(dǎo)體的壓阻效應(yīng)檢測(cè)加速度，電子式加速度計(jì)對(duì)汽車正向加速度進(jìn)行連 word格式版本 續(xù)測(cè)量，并將測(cè)量結(jié)果輸送給ECU。 2. 傳感器按其安裝位置可分為前碰撞傳感器、中央傳感器和保險(xiǎn)傳感器 (1) 前碰撞傳感器 2-4個(gè)，安裝在汽車前端。 (2) 中央碰撞傳感器 中央碰撞傳感器有應(yīng)變電阻片的半導(dǎo)體式和機(jī)械式兩種。 (3) 保險(xiǎn)傳感器 也稱觸發(fā)傳感器，其閉合的減速度要稍小一些，起保險(xiǎn)作用，防止因碰撞傳感器短路而造成 誤膨開。 保險(xiǎn)傳感器有機(jī)械型和汞開關(guān)型。 前碰撞傳感器、中央碰幢傳感器、保險(xiǎn)傳感器之

6、間的關(guān)系： 各個(gè)前碰撞傳感器與中央碰撞傳感器之間的關(guān)系為“或”；前碰撞傳感器、中央碰撞傳感器 與保險(xiǎn)傳感器之間的關(guān)系為“與”。 2.2安全氣囊組件 組成：主要由氣體發(fā)生器、點(diǎn)火器、氣曩、飾蓋和底板組成。 (1) 氣體發(fā)生器 組成：由上蓋、下蓋、充氣劑(片狀疊氮化鈉)和金屬濾網(wǎng)組成。 點(diǎn)火器引爆點(diǎn)火劑的瞬間，點(diǎn)火劑會(huì)產(chǎn)生大量熱量，氮化鈉受熱立即分解釋放氮?dú)?，并從?氣孔充入氣囊。 (2) 點(diǎn)火器 當(dāng)SRS ECU發(fā)出點(diǎn)火指令時(shí)，電熱絲電路接通，電熱絲迅速紅熱引爆引藥，引爆炸藥瞬間爆 炸產(chǎn)生熱量，藥筒溫度和壓力急劇升高并沖破藥簡(jiǎn)，使充氣劑受熱分解釋放氮?dú)獬淙霘饽摇?(3) 氣囊 分類：氣薫按布置位

7、置可分為駕駛員側(cè)氣曩、乘客側(cè)氣囊、后排氣曩、側(cè)面氣曩、頂部氣曩 等；按大小可分為保護(hù)整個(gè)上身的大型氣囊和主要保護(hù)面部的小型護(hù)面氣囊。 制成和結(jié)構(gòu)：駕駛員側(cè)氣羹多采用尼龍布涂氯丁橡膠或有機(jī)硅制成。橡膠涂層起密封和引燃 作用；氣曩背面有兩個(gè)泄氣孔；乘客側(cè)氣囊沒有涂層，靠尼龍布本身的孔隙泄氣。 (4) 飾蓋 飾蓋是氣囊組件的蓋板，上面模制有撕縫，以便氣曩能沖破飾蓋膨開。 word格式版本 (5) 底板 氣囊和充氣器裝在底板上，底板裝在方向盤或車身上，氣曩膨開時(shí)，底板承受氣囊的反力。 2.3安全氣囊計(jì)算機(jī) 組成：安全氣曩(SRS)邏輯模塊、信號(hào)處理電路、備用電源電路、保護(hù)電路和穩(wěn)壓電路等組成, 保險(xiǎn)傳

8、感器一般與SRS ECU 起被制作在SRS控制組件中。 (1) SRS邏輯模塊 檢測(cè)碰撞傳感器的信號(hào)，判斷氣曩是否應(yīng)該開，引爆安全氣曩。 故障自診斷功能。 (2) 信號(hào)處理電路 對(duì)傳感器檢測(cè)的信號(hào)進(jìn)行整形、放大和濾波。 (3) 備用電源電路 由電源控制電路和2個(gè)電容器組成，點(diǎn)火開關(guān)接通10s后可供電；斷電后能在6s引爆氣曩。 (4) 保護(hù)電路和穩(wěn)壓電路 2.4安全氣囊系統(tǒng)線束與保險(xiǎn)機(jī)構(gòu) 措施：線束都套裝在黃色波紋管、黃色連接器、鍍金端子、防止氣曩誤爆機(jī)構(gòu)、L端子雙重鎖 定機(jī)構(gòu)、連接器雙重鎖定機(jī)構(gòu)和電路連接診斷機(jī)構(gòu)等。 豐田科羅娜轎車安全氣羹系統(tǒng)SRS ECU至SRS點(diǎn)火器之間的連接器2、5、8

9、均采 何時(shí)需要修理氣囊？ 要注意觀察位于儀表盤上的安全氣薫警告燈。在正常情況下，點(diǎn)火開關(guān)轉(zhuǎn)到“ACC或 “0N”位置時(shí)，警告燈會(huì)亮大約6秒鐘，進(jìn)行自檢，然后熄滅，若警告燈一直亮，則表明安 全氣羹系統(tǒng)有故障，應(yīng)立即進(jìn)行修理。否則，有可能出現(xiàn)氣囊不起作用或誤彈出的情況。 word格式版本 用了防止氣囊誤爆的短路片機(jī)構(gòu)。 (1) 防止SRS誤爆機(jī)構(gòu) 作用：當(dāng)連接器拔下時(shí)，短路片自動(dòng)將靠SRS點(diǎn)火器一側(cè)插頭或連接器兩個(gè)引線端子短接，防 止SRS誤爆機(jī)構(gòu)可以防止靜電或誤通電將電熱絲電路接通而造成氣囊誤膨開。 (2) 電路連接診斷機(jī)構(gòu) 作用：電路連接診斷機(jī)構(gòu)用于監(jiān)測(cè)連接器的插頭與連接器是否連接可靠。 前碰撞傳感器連接器及其與SRS ECU連接的連接黠采用了電路連接診斷機(jī)構(gòu)。 (3) 連接器雙重鎖定機(jī)構(gòu) 作用：鎖定連接器插頭與連接器，防止連接器脫開。 a、主鎖未鎖定時(shí)，插頭上的兩個(gè)凸臺(tái)阻止副鎖鎖定； b、當(dāng)主鎖完全鎖定時(shí)，副鎖鎖柄方能轉(zhuǎn)動(dòng)并鎖定； c、主鎖與副鎖雙重鎖定。 (4) 端子雙重鎖定機(jī)構(gòu) 作用：用于防止引線端子滑動(dòng)。 鎖柄為一次鎖定機(jī)構(gòu)，可防止端子沿引線軸線方向滑動(dòng)；分隔片為二次鎖定機(jī)構(gòu)，可防止端子 沿引線徑向移動(dòng)。 (5) 安全氣囊系統(tǒng)線束 為了保證轉(zhuǎn)向盤具有足夠的轉(zhuǎn)動(dòng)角度而又不致?lián)p