汽車(chē)安全氣囊原理

1、第十一章第十一章 安全氣囊安全氣囊 第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 一、安全氣囊的類(lèi)型 l按碰撞類(lèi)型 正面防護(hù)安全氣囊、側(cè)面防護(hù)安全氣囊和頂部碰撞防護(hù) 安全氣囊。 l按氣囊數(shù)目 單氣囊系統(tǒng)、雙氣囊系統(tǒng)等。 第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 二、汽車(chē)對(duì)安全氣囊的要求 l可靠性高 安全氣囊的使用年限為7-15年 。 l安全可靠 能正確區(qū)分制動(dòng)減速度和碰撞減速度的區(qū)別 l靈敏度高 當(dāng)汽車(chē)發(fā)生碰撞時(shí)，在二次碰撞前打開(kāi)。 l有防誤爆功能 減速度過(guò)過(guò)低，輕微碰撞不能引爆。 l有自動(dòng)診斷功能 。 l電控安全氣囊要有備用電源。 第二節(jié)第二節(jié) 安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原理安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原理 一、組成 有傳感 器、氣 囊

2、組件 及安全 氣囊ECU 等組成。 第二節(jié)第二節(jié) 安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原理安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原理 二、原理 第二節(jié)第二節(jié) 安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原理安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原理 三、傳感器 碰撞傳感器：檢測(cè)汽車(chē)碰撞強(qiáng)度的信號(hào)，并將信 號(hào)輸入給安全氣囊ECU，安裝于汽車(chē)前部的碰撞 傳感器叫前碰撞傳感器；安裝于安全氣囊ECU內(nèi) 部的碰撞傳感器叫中央傳感器。 安全傳感器：安全傳感器也叫做保險(xiǎn)傳感器，防 止安全氣囊系統(tǒng)在非碰撞的情況下發(fā)生誤引爆。 安全傳感器安裝在安全氣囊ECU內(nèi)部，通常有兩 個(gè)安全傳感器。 第二節(jié)第二節(jié) 安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原 理理 1、碰撞

3、傳感 器 （1）滾球式 傳感器結(jié) 構(gòu)及原理 第二節(jié)第二節(jié) 安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原 理理 l工作原理 第二節(jié)第二節(jié) 安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原 理理 （2）偏心錘 式傳感器 的結(jié)構(gòu)與 原理 外型如圖： 第二節(jié)第二節(jié) 安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原理安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原理 l結(jié)構(gòu)圖 第二節(jié)第二節(jié) 安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原 理理 l工作原理： 第二節(jié)第二節(jié) 安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原理安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原理 2、安全傳感器 第二節(jié)第二節(jié) 安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原理安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原理 四、氣囊組件

4、由氣體發(fā)生器、點(diǎn)火器、氣囊、飾蓋和底板等 組成。駕駛員側(cè)氣囊組件位于方向盤(pán)中心處， 乘客側(cè)氣囊組件位于儀表板右側(cè)雜貨箱上方。 第二節(jié)第二節(jié) 安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原理安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原理 1、氣體發(fā)生器 作用是在有效的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生氣體，使氣囊張開(kāi)。氣體發(fā)生 器由上蓋、下蓋、充氣劑（疊氮化鈉固體藥片）和金屬 濾網(wǎng)組成。金屬濾網(wǎng)安裝在氣體發(fā)生器的內(nèi)表面，用以 過(guò)濾充氣劑和點(diǎn)火劑燃燒產(chǎn)生的渣粒。 氣體發(fā)生器是利用熱效反應(yīng)產(chǎn)生氮?dú)舛淙霘饽摇Ｔ邳c(diǎn)火 器引爆點(diǎn)火劑瞬間，點(diǎn)火劑會(huì)產(chǎn)生大量熱量，疊氮化鈉 藥片受熱立即分解，產(chǎn)生氮?dú)獠某錃饪壮淙霘饽?。雖 然氮?dú)馐菬o(wú)毒氣體，但是疊化氮鈉的副產(chǎn)品有少量的

5、氫 氧化鈉和碳酸氫鈉（白色粉末）。這些物質(zhì)是有害的， 因此在清潔膨脹后的氣囊時(shí)，應(yīng)保持良好的通風(fēng)并采取 防護(hù)措施。 第二節(jié)第二節(jié) 安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原 理理 l氣體發(fā) 生器的 結(jié)構(gòu) 第二節(jié)第二節(jié) 安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原理安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原理 2、點(diǎn)火器 第二節(jié)第二節(jié) 安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原理安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原理 3、氣囊 駕駛員側(cè)的氣囊多采用尼龍布涂氯丁橡膠或有機(jī)硅制成。 橡膠涂層起密封和保護(hù)作用，氣囊背面有2個(gè)泄氣孔。 乘客側(cè)氣囊沒(méi)有涂層，靠尼龍布本身的孔隙泄氣。 第二節(jié)第二節(jié) 安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原理安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原理

6、五、安全氣囊SRS指示燈 SRS指示燈位于儀表板上，按通點(diǎn)火開(kāi)關(guān)時(shí)，診斷單元 對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行自檢，若點(diǎn)亮6s后熄滅，表示安全氣囊 系統(tǒng)正常；若6s后SRS指示燈依然閃爍或一直不熄滅， 表示安全氣囊系統(tǒng)有故障，提示駕駛員應(yīng)進(jìn)行維修。 第二節(jié)第二節(jié) 安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原理安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原理 六、安全氣囊ECU 安全氣囊ECU由中央處理器CPU、只讀存儲(chǔ)器ROM、隨機(jī)存儲(chǔ) 器RAM、I/O接口，驅(qū)動(dòng)器等電子電路組成，同時(shí)，安全 氣囊ECU內(nèi)部還有安全傳感器、備用電源、穩(wěn)壓電路和故 障自診斷電路等等。 第二節(jié)第二節(jié) 安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原理安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原理 安全氣囊ECU

7、結(jié)構(gòu) 第二節(jié)第二節(jié) 安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原理安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原理 ECU電控 系統(tǒng)的原 理 第二節(jié)第二節(jié) 安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原理安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原理 七、安全氣囊系統(tǒng)線束 l安全氣囊系統(tǒng)的所有線束都套裝在黃色的波紋管內(nèi)， 并與車(chē)頸線束連成一體，以便于區(qū)別。為了保證方向 盤(pán)具有足夠的轉(zhuǎn)動(dòng)角度而又不致?lián)p傷駕駛員氣囊組件 的連接線束，在方向盤(pán)與轉(zhuǎn)向柱管之間采用了螺旋線 束，即將線束安裝在螺旋形彈簧內(nèi)，再將螺旋彈簧放 到彈簧殼體內(nèi)。 l電喇叭線束也安裝在螺旋在彈簧內(nèi)，螺旋彈簧安裝在 方向盤(pán)與轉(zhuǎn)向柱之間，安裝時(shí)應(yīng)注意其安裝位置和方 向，否則將導(dǎo)致螺旋線束和電喇叭線束折斷、方向盤(pán)

8、 轉(zhuǎn)向角度不足或轉(zhuǎn)向沉重。 第二節(jié)第二節(jié) 安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原理安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原理 線束結(jié)構(gòu)圖 第二節(jié)第二節(jié) 安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原理安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原理 八、保險(xiǎn)機(jī)構(gòu) 安全氣囊系統(tǒng)在線束連接器中也采用了防止氣囊誤引爆 機(jī)構(gòu)，主要是防止在維修拆裝過(guò)程中，由于靜電或誤 通電將點(diǎn)火器中的電熱絲電路接通而將氣囊引爆。 安全氣囊線束為了區(qū)別其他線束，不但將線束做成黃色， 而且線束連接器采用導(dǎo)電性能和耐久性能良好的鍍金 端子，并設(shè)計(jì)有防止氣囊誤爆機(jī)構(gòu)、端子雙重鎖定機(jī) 構(gòu)、連接器雙重鎖定構(gòu)和電路連接檢查機(jī)構(gòu)。 第二節(jié)第二節(jié) 安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原理安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原

9、理 1、防止安全氣囊誤引爆機(jī)構(gòu) 在這種連接器中有一個(gè)短路片。當(dāng)連接器插頭 與插座接在一起時(shí)，插頭的絕緣體將短路片頂 起，短路片與點(diǎn)火器的兩個(gè)端子分開(kāi)，點(diǎn)火器 中電熱絲電路處于正常連接狀態(tài)；當(dāng)連接器撥 下時(shí)，短路片就自動(dòng)將點(diǎn)火器的兩個(gè)引線端子 短接，使點(diǎn)火器的電熱絲與短路片構(gòu)成回路， 此時(shí)即使誤將電源加到點(diǎn)火器上，點(diǎn)火器也不 會(huì)引爆，從而防止安全氣囊誤引爆。 第二節(jié)第二節(jié) 安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原理安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原理 原理圖 第二節(jié)第二節(jié) 安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原理安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原理 2、電路連接診斷機(jī)構(gòu) 電路連接診斷機(jī)構(gòu)是用來(lái)監(jiān)測(cè)連接器是否連 接可靠，常用于前碰撞傳感器

10、。在這種連接器 中，有一個(gè)診斷銷(xiāo)，和兩個(gè)診斷端子，連接器 正常連接時(shí)，診斷銷(xiāo)與前碰撞傳感器中的常開(kāi) 觸點(diǎn)并聯(lián)。 第二節(jié)第二節(jié) 安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原理安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原理 原理圖 第二節(jié)第二節(jié) 安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原理安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原理 3、連接器雙重鎖定機(jī)構(gòu) 安全氣囊系統(tǒng)在線束的重要連接部位，其連 接器都采用了雙重鎖定機(jī)構(gòu)，用于鎖定連接器的 插頭與插座，防止連接器脫開(kāi)。當(dāng)主鎖未鎖定時(shí)， 插頭上的兩個(gè)凸臺(tái)阻止副鎖鎖定；當(dāng)主鎖完全鎖 定時(shí)，副鎖鎖柄方能轉(zhuǎn)動(dòng)并鎖定；當(dāng)主鎖與副鎖 雙重鎖定時(shí)，防止連接器插頭與插座分開(kāi)。 第二節(jié)第二節(jié) 安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原理安全氣囊系統(tǒng)

11、的組成及工作原理 結(jié)構(gòu)圖 第二節(jié)第二節(jié) 安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原理安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原理 4、端子雙重鎖定機(jī)構(gòu) 安全氣囊系統(tǒng)的每一個(gè)連接器都設(shè)有端子雙 重鎖定機(jī)構(gòu)，用于阻止引線端子滑出。連接器的 插頭與插座都是由鎖柄和分隔片兩部分組成，鎖 柄為一次鎖定機(jī)構(gòu)，可防止端子沿引線軸向方向 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)。 第二節(jié)第二節(jié) 安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原理安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原理 原理圖 第三節(jié)第三節(jié) 電控安全氣囊系統(tǒng)的控制過(guò)程電控安全氣囊系統(tǒng)的控制過(guò)程 第三節(jié)第三節(jié) 電控安全氣囊系統(tǒng)的控制過(guò)程電控安全氣囊系統(tǒng)的控制過(guò)程 第三節(jié)第三節(jié) 電控安全氣囊系統(tǒng)的控

12、制過(guò)程電控安全氣囊系統(tǒng)的控制過(guò)程 前碰撞傳感器、安全傳感器與點(diǎn)火器都是串聯(lián)的，安 全傳感器控制點(diǎn)火器的電源側(cè)電路，前碰撞傳感器控制 點(diǎn)火器的搭鐵側(cè)電路， 點(diǎn)火器引爆氣囊的條件是前碰點(diǎn)火器引爆氣囊的條件是前碰 撞傳感器與安全氣囊撞傳感器與安全氣囊ECUECU內(nèi)的安全傳感器必須同時(shí)接通。內(nèi)的安全傳感器必須同時(shí)接通。 當(dāng)汽車(chē)發(fā)生碰撞時(shí)，前碰撞傳感器、安全傳感器送給安 全氣囊ECU一個(gè)閉合信號(hào)，這時(shí)安全氣囊ECU再綜合中央 傳感器、SRS檢測(cè)電路，最后發(fā)出點(diǎn)火指令，通過(guò)點(diǎn)火驅(qū) 動(dòng)電路控制點(diǎn)火器的最終搭鐵，點(diǎn)火器中電熱絲迅速通 電，引爆充氣劑，充氣劑受熱分解產(chǎn)生大量氮?dú)?，充?氣囊。 第三節(jié)第三節(jié) 電控

13、安全氣囊系統(tǒng)的控制過(guò)程電控安全氣囊系統(tǒng)的控制過(guò)程 安全氣囊系統(tǒng)的控制過(guò)程實(shí)例 第三節(jié)第三節(jié) 電控安全氣囊系統(tǒng)的控制過(guò)程電控安全氣囊系統(tǒng)的控制過(guò)程 原理圖 第三節(jié)第三節(jié) 電控安全氣囊系統(tǒng)的控制過(guò)程電控安全氣囊系統(tǒng)的控制過(guò)程 電路特點(diǎn) 前碰撞傳感器9、10與安裝在安全氣囊ECU中的中心傳 感器并聯(lián)，駕駛員側(cè)氣囊點(diǎn)火器7與副駕駛員側(cè)氣囊點(diǎn)火 器8并聯(lián)，左、右安全帶收緊器點(diǎn)火器5、6并聯(lián)。在安全 氣囊ECU中有兩個(gè)相互并聯(lián)的安全傳感器，其中一個(gè)與安 全帶收緊器5、6和安全氣囊ECU中的驅(qū)動(dòng)電路構(gòu)成回路， 收緊器的點(diǎn)火器由安全氣囊ECU控制。另一個(gè)安全傳感器 與氣囊點(diǎn)火器7、8和前碰撞傳感器9、10構(gòu)成

14、回路，氣囊 點(diǎn)火器7、8也由安全氣囊ECU控制。 第三節(jié)第三節(jié) 電控安全氣囊系統(tǒng)的控制過(guò)程電控安全氣囊系統(tǒng)的控制過(guò)程 工作原理 l當(dāng)汽車(chē)車(chē)速低于30km/h發(fā)生碰撞時(shí)，碰撞產(chǎn)生的減速度和慣 性力較小，安全傳感器和中央傳感器將此信號(hào)送到安全氣囊 ECU，安全氣囊ECU判斷結(jié)果為不引爆安全氣囊，只引爆安全 帶收緊器的點(diǎn)火器。與此同時(shí)，向左、右安全帶點(diǎn)火器發(fā)出 點(diǎn)火指令使安全帶收緊，防止駕駛員和乘客受傷。 l當(dāng)汽車(chē)車(chē)速高于30km/h發(fā)生碰撞時(shí)，碰撞產(chǎn)生的減速度和慣 性力較大，安全傳感器和中央傳感器將此信號(hào)送到安全氣囊 ECU，安全氣囊ECU判斷結(jié)果為需要引爆安全氣囊和安全帶收 緊器共同保護(hù)駕駛員和

15、乘客。與此同時(shí)，向左、右安全帶點(diǎn) 火器和安全氣囊點(diǎn)火器發(fā)出點(diǎn)火指令，在安全帶收緊的同時(shí)， 駕駛員側(cè)氣囊和乘客側(cè)氣囊同時(shí)打開(kāi)，達(dá)到保護(hù)駕駛員和乘 客目的。 第四節(jié)第四節(jié) 電控安全氣囊系統(tǒng)的故障診斷電控安全氣囊系統(tǒng)的故障診斷 一、福特汽車(chē) 診斷方法：SRS指示燈亮6-8秒后熄滅，表 明系統(tǒng)正常；若SRS指示燈閃爍不止或長(zhǎng) 亮，表明系統(tǒng)有故障，可根據(jù)SRS指示燈 的閃爍規(guī)律讀取故障代碼。 第四節(jié)第四節(jié) 電控安全氣囊系統(tǒng)的故障診斷電控安全氣囊系統(tǒng)的故障診斷 l福特汽車(chē)安全氣囊零件位置圖 第四節(jié)第四節(jié) 電控安全氣囊系統(tǒng)的故障診斷電控安全氣囊系統(tǒng)的故障診斷 2豐田汽車(chē)安全氣囊系統(tǒng)的故障診斷 （1 1） 讀

16、取故障代碼讀取故障代碼 豐田汽車(chē)安全氣囊系統(tǒng)的故障代碼，可用 一根跨接線跨接診斷連接器上的TC、E1兩個(gè)端子，通過(guò)儀表板 上的SRS指示燈閃爍規(guī)律讀取。 1）檢查SRS指示燈。 2）將點(diǎn)火開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)到ON或ACC位置，并等待20s以上。 3）用跨接線將TDCL診斷連接器的TC、E1兩個(gè)端子短接。 4）根據(jù)儀表板上的SRS指示燈閃爍規(guī)律讀取故障代碼 第四節(jié)第四節(jié) 電控安全氣囊系統(tǒng)的故障診斷電控安全氣囊系統(tǒng)的故障診斷 第四節(jié)第四節(jié) 電控安全氣囊系統(tǒng)的故障診斷電控安全氣囊系統(tǒng)的故障診斷 當(dāng)安全氣囊系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，SRS ECU將故障編 成代碼11至31存人存儲(chǔ)器中。如果SRS指示燈顯示 出表11-31以外的代碼，說(shuō)明SRS ECU有故障。當(dāng)排 除故障代碼11至31代表的故障并清除故障代碼后， SRS ECU將把代碼41存人存儲(chǔ)器，SRS指示燈將一直 發(fā)亮，直到代碼41被清除