安全氣囊輔助安全防護(hù)系統(tǒng)

關(guān)于安全氣囊輔助安全防護(hù)系統(tǒng)第1頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三報告內(nèi)容

安全氣囊系統(tǒng)概述系統(tǒng)組成及工作原理傳感器應(yīng)用組件結(jié)構(gòu)及原理安全氣囊正確使用123456第2頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三一概述輔助安全防護(hù)系統(tǒng)SRS的重要部件是氣囊，故SRS系統(tǒng)也被稱為輔助防護(hù)安全氣囊系統(tǒng)。安全氣囊是當(dāng)車輛發(fā)生碰撞事故時保護(hù)乘員的安全帶補(bǔ)助裝置。第3頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三(一)

發(fā)展史一概述雛形—1953年8月美國人Jhon.W.Hetrick發(fā)明的安全氣墊，并獲得了美國“汽車緩沖安全裝置”專利。制法—60年代末，美國高速公路交通安全委員會(NHTSA)開始建議制定一個可選擇的安全氣囊法則。里程碑—1984年NHTSA在著名的“聯(lián)邦汽車安全標(biāo)準(zhǔn)”中的208條款《乘員碰撞保護(hù)》中增加了安裝氣囊的要求,這為安全氣囊的發(fā)展和使用提供了一個明確的法則及指導(dǎo)方向。標(biāo)準(zhǔn)件—20世紀(jì)90年代后期,美國、歐共體、日本已正式立法在汽車上配置安全氣囊,雙氣囊已成為絕大多數(shù)主流轎車的標(biāo)準(zhǔn)配置。1997年美國客車裝車率達(dá)到100%。第4頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三一概述(二)

作用車輪防抱死制動系統(tǒng)電子控制制動系統(tǒng)驅(qū)動防滑系統(tǒng)電控懸架系統(tǒng)電控動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)車輛動力學(xué)控制系統(tǒng)汽車主動安全系統(tǒng)安全氣囊三點式座椅安全帶頭枕可壓縮式方向盤高強(qiáng)度車身汽車被動安全系統(tǒng)第5頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三一概述(二)

作用中國每年月份，因交通事故死亡的人數(shù)約為10萬人，其中大部分是碰撞造成的。當(dāng)汽車遭受沖撞導(dǎo)致車速急劇變化時，安全氣囊迅速膨脹，承受并緩沖駕駛員或乘員頭部與身體上部和膝蓋部位的慣性力，減輕人體遭受傷害的程度。

第6頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三一概述(二)

作用一次碰撞：汽車與汽車、汽車與障礙物之間的碰撞。二次碰撞：駕駛員和乘員與轉(zhuǎn)向盤、擋風(fēng)玻璃或儀表板之間的碰撞。司機(jī)和乘員遭受傷害的主要原因是二次碰撞。一次碰撞與二次碰撞間隔120ms，SRS氣囊迅速膨脹，承受并緩沖駕駛員或乘員頭部與身體上部產(chǎn)生的慣性力，從而減小駕駛員和乘員在二次碰撞中受傷害程度。第7頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三一概述(二)

分類正面防護(hù)安全氣囊側(cè)面防護(hù)安全氣囊頂部碰撞防護(hù)安全氣囊單氣囊系統(tǒng)雙氣囊系統(tǒng)多氣囊系統(tǒng)按碰撞類型分類：按氣囊數(shù)目分類：第8頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三駕駛員防撞氣囊前排乘員防撞氣囊后排乘員防撞氣囊側(cè)面防撞安全氣囊膝部防撞安全氣囊一概述(二)

分類按保護(hù)對象分類：第9頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三一概述(二)

分類1-駕駛員安全氣囊2-前乘客安全氣囊3-側(cè)面安全氣囊4-簾式安全氣囊（頭部）5-膝部安全氣囊第10頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三二SRS系統(tǒng)組成及工作原理(一)

氣囊系統(tǒng)組成碰撞傳感器、SRS指示燈、SRS控制模塊ECU、氣囊組合件（氣囊、氣體發(fā)生器、點火器）第11頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三二SRS系統(tǒng)組成及工作原理(一)

氣囊系統(tǒng)組成左前碰撞傳感器右前碰撞傳感器SRS指示燈螺旋電纜SRS氣囊第12頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三二SRS系統(tǒng)組成及工作原理(一)

氣囊系統(tǒng)組成碰撞加速度傳感器S318_153安全氣囊ECUJ234側(cè)向碰撞傳感器S318_125第13頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三二SRS系統(tǒng)組成及工作原理(二)

工作原理SRSECU

氣體發(fā)生器碰撞

傳感器信號氣囊充氣第14頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三二SRS系統(tǒng)組成及工作原理(三)

工作過程碰撞之后經(jīng)歷時間010ms40ms60ms110ms120msSRS動作狀態(tài)遭受碰撞點火引爆開始充氣氣囊充滿人體前移排氣節(jié)流吸收動能人體復(fù)位恢復(fù)視野危害解除車速為零第15頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三三傳感器碰撞傳感器：檢測汽車碰撞強(qiáng)度的信號，并將信號輸入給安全氣囊ECU，安裝于汽車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傳感器，其閉合的減速度要稍小一些，起保險作用，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，通常有兩個安全傳感器。第16頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三三傳感器（1）前翼子板內(nèi)側(cè)（豐田凰冠，佳美，科羅娜）（2）兩側(cè)前照燈支架下面（本田雅閣）（3）水箱支架左、右兩側(cè)（林肯城市，卡迪拉克，沃爾沃）（4）水箱支架中央（馬自達(dá)，尼桑）側(cè)面碰撞傳感器前方碰撞傳感器第17頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三三傳感器(一)

滾球式碰撞傳感器（尼桑，馬自達(dá)）工作原理：汽車遭碰撞時，滾球的慣性力克服磁鐵吸力將引線觸點接通。第18頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三三傳感器(二)

滾軸式碰撞傳感器（豐田，本田，三菱）工作原理：汽車遭碰撞時，滾軸慣性力克服片狀彈簧彈力，將引線的滾動觸點與固定觸點接通。第19頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三三傳感器(三)偏心錘式碰撞傳感器（豐田，馬自達(dá)）工作原理：汽車遭碰撞時，偏心錘的慣性力克服復(fù)位彈簧的彈性力矩，使引線的轉(zhuǎn)動觸點與固定觸點接觸。第20頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三三傳感器(四)

半導(dǎo)體壓力傳感器（電子控制裝置內(nèi)）工作原理：當(dāng)汽車發(fā)生碰撞時，懸臂的減速慣性力使半導(dǎo)體應(yīng)變片發(fā)生變形，通過動態(tài)應(yīng)變儀輸出相應(yīng)的電壓信號給ECU。第21頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三三傳感器(五)

電阻應(yīng)變計式碰撞傳感器工作原理：碰撞時，傳感器中的硅膜片變形，應(yīng)變計電阻的阻值發(fā)生變化，傳感器輸出相應(yīng)的電壓信號給ECU。硅膜片緩沖介質(zhì)第22頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三三傳感器(六)

水銀開關(guān)傳感器（機(jī)電式）工作原理：如圖所示的安全傳感器是一個水銀開關(guān)。當(dāng)發(fā)生碰撞時，足夠大的減速度力將水銀拋上，接通傳爆管電路。132451.水銀(正常位置);2.觸頭;3.接電源;4.接點雷管;5.水銀(碰撞位置)第23頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三三傳感器(七)舌簧片開關(guān)傳感器工作原理：如圖所示的安全傳感器是一個舌簧片開關(guān)。當(dāng)發(fā)生碰撞時，足夠大的減速度力使磁鐵克服彈簧力向前運(yùn)動，使舌簧片開關(guān)閉合，接通安全氣囊氣體發(fā)生器點火電路。行駛方向連接氣囊總成連接電源第24頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三三傳感器第25頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三四組件結(jié)構(gòu)及原理(一)

安全氣囊警示燈（組合儀表中）功用：指示SRS功能是否處于正常狀態(tài)，閃爍故障碼。點火開關(guān)接通ON或ACC位置后指示燈發(fā)亮或閃亮，6S后自動熄滅為正常。第26頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三四組件結(jié)構(gòu)及原理(二)

電源及螺旋電纜作用：連接氣囊與電源

在轉(zhuǎn)向盤與轉(zhuǎn)向柱管之間，既保證轉(zhuǎn)向盤有足夠的轉(zhuǎn)角又不損傷SRS組件的連接線束。汽車電源（蓄電池）SRS正常工作時提供電源。備用電源（若干個電容器）在蓄電池斷電時（碰撞引起線路斷路）使氣囊展開（只能滿足6S之內(nèi)的斷電要求）。第27頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三四組件結(jié)構(gòu)及原理(三)

連接器第28頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三四組件結(jié)構(gòu)及原理(三)

連接器-防止SRS氣囊誤爆機(jī)構(gòu)作用：當(dāng)連接器拔開時，防止靜電或誤通電將電熱絲電路接通而造成氣囊誤脹開。工作原理：當(dāng)連接器的插頭與插座脫開時，短路片自動將氣囊點火器一側(cè)插座（或插頭）的引線端子短接。第29頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三四組件結(jié)構(gòu)及原理(三)

連接器-電線連接檢查機(jī)構(gòu)作用：監(jiān)測連接器的插頭與插座是否可靠連接。工作原理：當(dāng)插頭與插座連接不可靠時，電腦監(jiān)測到碰撞傳感器電阻為無窮大。SRS指示燈閃亮報警。第30頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三四組件結(jié)構(gòu)及原理(四)

氣體發(fā)生器第31頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三四組件結(jié)構(gòu)及原理(四)

氣體發(fā)生器作用：點火器引爆點火劑時，產(chǎn)生氣體向氣囊充氣。第32頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三四組件結(jié)構(gòu)及原理(四)

氣體發(fā)生器氣體發(fā)生器是利用熱效反應(yīng)產(chǎn)生氮氣而充入氣囊。在點火器引爆點火劑瞬間，點火劑會產(chǎn)生大量熱量，疊氮化鈉藥片受熱立即分解，產(chǎn)生氮氣并從充氣孔充入氣囊。2NaN3＝2Na＋3N2↑10Na+2KNO3+6SiO2＝5Na2SiO3+K2SiO3+N2↑NaN3+NH4NO3-->N2↑+Na+N2O+H2O↑雖然氮氣是無毒氣體，但是疊氮化鈉的副產(chǎn)品有少量的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，應(yīng)保持良好的通風(fēng)并采取防護(hù)措施。第33頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三四組件結(jié)構(gòu)及原理(四)

氣體發(fā)生器新型安全氣囊加入了可分級充氣或釋放壓力的裝置，以防止一次突然點爆產(chǎn)生的巨大壓力對人頭部產(chǎn)生的傷害，特別在乘客未佩戴安全帶的時候，可導(dǎo)致生命危險。氮氣過濾器疊氮化鈉點火器第34頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三四組件結(jié)構(gòu)及原理(四)

氣體發(fā)生器分級點爆裝置：氣體發(fā)生器分兩級點爆，第一級產(chǎn)生約40%的氣體容積，遠(yuǎn)低于最大壓力，對人頭部移動產(chǎn)生緩沖作用，第二級點爆產(chǎn)生剩余氣體，并且達(dá)到最大壓力。總的來說兩級點爆的最大壓力小于單級點爆。這種形式，壓力逐步增加。分級釋放壓力方式：囊袋上開有泄壓孔或可調(diào)節(jié)壓力的孔，分為完全憑借氣體壓力頂開的方式或電腦控制。這種方式一開始壓力達(dá)到設(shè)定極限，然后瞬時釋放壓力以避免過大傷害。第35頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三引爆炸藥引藥電熱絲引出導(dǎo)線電極四組件結(jié)構(gòu)及原理(五)

點火器（電雷管）作用：在前碰撞傳感器和防護(hù)傳感器接通氣囊電路時，引爆點火劑，產(chǎn)生熱量使充氣劑分解。SRS電腦發(fā)出點火指令，電熱絲通電紅熱引爆引藥和炸藥，產(chǎn)生熱量使充氣劑分解，釋放氮氣充入氣囊。第36頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三四組件結(jié)構(gòu)及原理(五)

點火器駕駛席安全氣囊助手席安全氣囊50ms50ms延遲時間ONOFFONOFF駕駛席和助手席安全氣囊1ms第37頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三四組件結(jié)構(gòu)及原理(六)

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(化纖紡織品)制成。橡膠涂層起密封和保護(hù)作用，氣囊背面有2個泄氣孔。（近年研制的能呼吸的新型氣囊無排氣孔）乘客側(cè)氣囊沒有涂層，靠尼龍布本身的孔隙泄氣。第38頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三四組件結(jié)構(gòu)及原理(六)

氣囊縫制型缺點：1.氣囊四周的縫合邊厚度大，不易折疊，折疊后體積較大；2.四周縫邊的縫紉材料和縫紉工藝不良是引起安全氣囊工作失誤的不安全因素。全成形型：避免了氣囊四周的縫合加工，折疊后體積小，是安全氣囊織物的技術(shù)發(fā)展方向。涂層織物不易磨損，易于切割和縫紉。空氣孔隙率控制得更好；未涂層織物更輕、更軟、體積更小，更易回收處理。氣囊袋織物成型方式有縫制型和全成形型，表面有涂層和非涂層之分。第39頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三四組件結(jié)構(gòu)及原理(七)

安全氣囊ECU由中央處理器CPU,只讀存儲器ROM，隨機(jī)存儲器RAM，I/O接口組成。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40頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三四組件結(jié)構(gòu)及原理(七)

安全氣囊ECU第41頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三四組件結(jié)構(gòu)及原理(七)

安全氣囊ECU第42頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三五安全氣囊正確使用(一)

引爆條件點火器引爆氣囊的條件是前碰撞傳感器與安全氣囊ECU內(nèi)的安全傳感器必須同時接通。第43頁，共50頁，2023年，2月20日，星期三五安全氣囊正確使用(一)

引爆條件車速低于30km/h時，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火器，指令使安全帶收緊，防止駕駛員和乘客受傷。車速高于30km/h時，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)駕駛員和乘客。第44頁，共50頁，2023年，2月20日，