汽車新技術配置-11安全氣囊SRS課件

現(xiàn)代汽車新配置實務.系統(tǒng)11

高級技師、經(jīng)濟師,工程師高級技能專業(yè)教師汽車維修工高級考評員授人以魚不如授人以漁第一節(jié)安全氣囊系統(tǒng)概述

為了減少碰撞事故中對駕駛員，乘員的傷害，現(xiàn)代轎車大都裝有電子式安全氣囊系統(tǒng)(即SRS系統(tǒng))

一、電子式安全氣囊系統(tǒng)的組成和工作原理電子式安全氣囊主要由碰撞傳感器、輔助保護系統(tǒng)指示燈(SRS指示燈)、帶防護碰撞傳感器的SRS電腦和SRS氣囊組件四部分組成其中氣囊組件組件主要由STS氣囊，氣體發(fā)生器和點火器組成授人以魚不如授人以漁汽車安全氣囊系統(tǒng)（SupplementalRestraintSystem—SRS）是轎車上的一種輔助保護系統(tǒng)，也稱空氣袋（AIRBAG）。當汽車遭到正面或側(cè)面嚴重沖撞時能很快膨脹的緩沖墊，與座椅安全帶配合使用，可以為乘員提供有效的防撞保護，可有效降低汽車乘員及駕駛員的傷亡率，是拯救乘員生命的重要裝置。應該指出的是SRS系統(tǒng)實際上是安全帶的輔助裝置，只有在使用安全帶的條件下，SRS系統(tǒng)才能充分發(fā)揮保護乘員的作用。目前按照安全氣囊的數(shù)量可分為單氣囊系統(tǒng)（只裝在駕駛員側(cè)，方向盤中部）、雙氣囊系統(tǒng)（駕駛員側(cè)和前乘客側(cè)工具箱上方的儀表板內(nèi)各有一只）、多氣囊系統(tǒng)（包括后排乘員也有）氣囊蓋板上標有“AIRBAG”字樣，它們的工作原理基本一樣。汽車安全氣囊系統(tǒng)授人以魚不如授人以漁安全氣囊組件的組成：如圖11-1所示。圖11-1安全氣囊組成圖授人以魚不如授人以漁

一、安全氣囊系統(tǒng)的組成：如圖11-2所示。圖11-2安全氣囊系統(tǒng)的組成授人以魚不如授人以漁三、安全氣囊系統(tǒng)部件的結(jié)構與原理（一）碰撞傳感器碰撞傳感器的作用是檢測車輛發(fā)生碰撞時的減速度或慣性力，并將信號送到安全氣囊系統(tǒng)的專用電腦。它安裝在車身前部和中部，一般設有3--4個。前碰撞傳感器一般為2--3個，一般安裝在車身兩側(cè)的前翼子板內(nèi)側(cè)或兩側(cè)前照燈支架下面或發(fā)動機散熱器支架左右兩側(cè)等防護碰撞傳感器又稱為安全碰撞傳感器或偵測碰撞傳感器，一般與SRS電腦組裝在一起，安裝在駕駛室中部變速桿前，后的裝飾板下面授人以魚不如授人以漁（1）碰撞傳感器（1）碰撞傳感器對于各汽車制造廠生產(chǎn)的車輛，碰撞傳感器的安裝位置不盡相同，而且碰撞傳感器的名稱也不統(tǒng)一，例如有些碰撞傳感器按照工作原理也稱為加速度傳感器。

①按照用途的不同，碰撞傳感器分為：觸發(fā)碰撞傳感器和防護碰撞傳感器。觸發(fā)碰撞傳感器也稱為碰撞強度傳感器，用于檢測碰撞時的減速度或慣性，并將碰撞信號傳給氣囊電腦，作為氣囊電腦的觸發(fā)信號；防護碰撞傳感器也稱為安全碰撞傳感器，它與觸發(fā)碰撞傳感器串聯(lián)，用于防止氣囊誤爆。授人以魚不如授人以漁（1）碰撞傳感器

②按照結(jié)構的不同，碰撞傳感器分為：機電式碰撞傳感器、電子式碰撞傳感器以及機械式碰撞傳感器。防護碰撞傳感器一般采用電子式結(jié)構，觸發(fā)碰撞傳感器一般采用機電結(jié)合式結(jié)構或機械式結(jié)構。

機電結(jié)合式碰撞傳感器是利用機械的運動（滾動或轉(zhuǎn)動）來控制電氣觸點動作，再由觸點斷開和閉合來控制氣囊電路的接通和切斷，常見的有滾球式和偏心錘式碰撞傳感器。電子式碰撞傳感器沒有電氣觸點，目前常用的有電阻應變式和壓電效應式2種。機械式碰撞傳感器常見的有水銀開關式，它是利用水銀導電的特性來控制氣囊電路的接通和切斷。授人以魚不如授人以漁碰撞傳感器

③對于早期的汽車，一般設有多個觸發(fā)碰撞傳感器，安裝位置一般在車身的前部和中部，例如車身兩側(cè)的翼子板內(nèi)側(cè)、前照燈支架下面以及發(fā)動機散熱器支架兩側(cè)等部位。隨著碰撞傳感器制造技術的發(fā)展，有些汽車將觸發(fā)碰撞傳感器安裝在氣囊電腦內(nèi)。防護碰撞傳感器一般都與氣囊電腦組裝在一起（圖1），多數(shù)安裝在駕駛艙內(nèi)中央控制臺下面。授人以魚不如授人以漁

1滾輪式碰撞傳感器

滾輪式碰撞傳感器又稱偏壓磁鐵傳感器，其結(jié)構如圖所示。主要由滾球1、永久磁鐵2、導缸3、觸點4、殼體5等組成。兩個觸點4固定不動，并分別與傳感器的引線端子連接。鐵質(zhì)滾球1用來感測慣性或減速度的大小，可在導缸3內(nèi)移動或滾動。殼體5上印制有箭頭標記，安裝時必須按使用說明書規(guī)進行安裝（指向前方或后方）。授人以魚不如授人以漁

滾球式碰撞傳感器的工作原理如圖所示。

1.當傳感器處于靜止狀態(tài)時，在永久磁鐵的磁力作用下，導缸內(nèi)的滾球被吸向磁鐵，兩個觸點未被連通，

如圖(a)所示。

2.當汽車遭受碰撞，滾球的慣性力大于永久磁鐵的吸力時，慣性力使?jié)L球克服磁鐵的吸力沿著導缸向左運動，將兩個觸點接通，接通SRS氣囊的搭鐵回路。

如圖（b）所示，

日產(chǎn)，馬自達等汽車即采用此種傳感器。

授人以魚不如授人以漁2滾軸式碰撞傳感器

滾軸式碰撞傳感器結(jié)構如圖所示。主要組成由:止動銷1、滾軸2、滾動觸點3、固定觸點4、底座5、片狀彈簧6等片狀彈簧6與傳感器的一個引線端子連接，一端固定在底座5上，另一端繞在滾軸2上，滾動觸點3固定在滾軸部分的片狀彈簧上，并可隨滾軸一起轉(zhuǎn)動。固定觸點4固定在底座5上，并與傳感器的另一個引線端子連接。當傳感器處于靜止狀態(tài)時，滾軸在片狀彈簧彈力作用下滾向止動銷一側(cè)，滾動觸點與固定觸點處于斷開狀態(tài)，如圖(a)所示。當汽車遭受碰撞，使?jié)L軸的慣性大于片狀彈簧的彈力時，慣性力克服彈簧彈力使?jié)L軸向前滾動，將滾動觸點與固定觸點接通如圖b所示，從而接通SRS氣囊的搭鐵回路。豐田，本田和三菱等汽車采用此種傳感器。授人以魚不如授人以漁

偏心錘式傳感器的工作原理如圖所示

當傳感器處于靜止狀態(tài)時，在復位彈簧的作用下，偏心錘與擋塊保持接觸，轉(zhuǎn)子總成處于靜止狀態(tài)，轉(zhuǎn)動觸點與固定觸點處于斷開，如圖a所示。當汽車遭受碰撞使偏心錘的慣性力矩大于復位彈簧的彈力力矩時，慣性力矩克服彈簧力矩使轉(zhuǎn)子總成轉(zhuǎn)動，從而帶動轉(zhuǎn)動觸點臂轉(zhuǎn)動，使轉(zhuǎn)動觸點與固定觸點接觸如圖b，SRS氣囊的搭鐵回路接通授人以魚不如授人以漁4水銀開關式碰撞傳感器

水銀開關式碰撞傳感器一般用作防護傳感器，其結(jié)構如圖所示當汽車發(fā)生碰撞時，減速度將使水銀產(chǎn)生慣性力。慣性力使水銀運動方向上的分力將水銀拋向傳感器電極，使兩個電極接通，從而接通氣囊點火器電源電路授人以魚不如授人以漁

5電阻應變計式碰撞傳感器

電阻應變計式碰撞傳感器結(jié)構如圖所示主要由電子電路4、電阻應變計5、振動塊6、緩沖介質(zhì)7和殼體3等組成。電子電路包括穩(wěn)壓與溫度補償電路W、信號處理與放大電路A。應變計的電阻R1、R2、R3、R4制作在硅膜片8上。當膜片產(chǎn)生變形時，應變電阻的阻值就會發(fā)生變化。為提高傳感器的檢測精度，應變電阻一般都連接成橋式電路，并設有穩(wěn)壓和溫度補償電路授人以魚不如授人以漁

6壓電效應式碰撞傳感器

壓電效應式碰撞傳感器是利用石英或陶瓷制成的壓電晶體在壓力作用下，晶體外形發(fā)生變化而使其輸出電壓發(fā)生變化制成的傳感器當汽車發(fā)生碰撞時，傳感器內(nèi)的壓電晶體在碰撞產(chǎn)生的壓力作用下變形，產(chǎn)生壓電效應，輸出的電壓發(fā)生變化。SRS電腦就根據(jù)電壓信號強弱便可判斷碰撞的程度，從而控制安全氣囊是否引爆授人以魚不如授人以漁圖1帶有碰撞傳感器的氣囊電腦授人以魚不如授人以漁（2）氣囊電腦是氣囊系統(tǒng)的核心部件（2）氣囊電腦它是氣囊系統(tǒng)的核心部件，大多安裝在駕駛艙內(nèi)中央控制臺下面（圖2）。氣囊爆炸后，在氣囊電腦中會存儲碰撞數(shù)據(jù)和故障碼，這些故障碼用普通儀器無法清除。為了保證氣囊工作的可靠性，很多汽車生產(chǎn)廠家建議氣囊電腦一次性使用。但是氣囊電腦的價格很高，因此很多具有氣囊電腦數(shù)據(jù)修復功能的儀器被開發(fā)出來，通過讀取并修復碰撞數(shù)據(jù)，可以實現(xiàn)氣囊電腦的再次使用。需要注意的是，配件市場上存在將修復電腦作為新配件銷售的情況，購買配件時應注意。授人以魚不如授人以漁（二）SRS電腦SRS電腦通常安裝在駕駛室變速桿前、后的裝飾板下面其主要由SRS電腦模塊、信號處理電路、備用電源電路、保護電路和穩(wěn)壓電路等組成。圖為韓國現(xiàn)代轎車SRS控制組建框圖授人以魚不如授人以漁SRS電腦授人以魚不如授人以漁

3備用電源電路

備用電源的功用是當汽車電源于SRS電腦之間的電路切斷時，在一定時間（一般為6秒）內(nèi)，維持安全氣囊系統(tǒng)供電，保持安全氣囊系統(tǒng)的正常工作。安全氣囊系統(tǒng)有兩個電源：一個是汽車電源；另一個備用電源(BACK-UPPOWER)。備用電源又稱為后備電源或緊急備用電源。備用電源電路由電源控制電路和若干個電容器組成。在單安全氣囊系統(tǒng)的控制組件中，設有一個電腦備用電源和一個點火備用電源。在雙安全氣囊系統(tǒng)的控制組件中，設有一個電腦備用電源和兩個點火備用電源，即兩條點火電路各設一個備用電源。點火開關接通10秒后，如果汽車電源電壓高于SRS電腦的最低工作電壓，備用電源即可完成儲能任務授人以魚不如授人以漁

4保護電路和穩(wěn)壓電路

保護電路的作用是防止汽車電器系統(tǒng)中所產(chǎn)生的瞬時過電壓，使安全氣囊系統(tǒng)中的電子元件遭受損壞穩(wěn)壓電路是為了保證汽車電源電壓發(fā)生變化時，安全氣囊系統(tǒng)能正常工作授人以魚不如授人以漁氣囊系統(tǒng)2個電源

氣囊系統(tǒng)有2個電源，即汽車電源（蓄電池和發(fā)電機）和備用電源，備用電源電路由電源控制電路和若干電容器組成。當汽車發(fā)生碰撞導致蓄電池和發(fā)電機與氣囊系統(tǒng)斷開時，備用電源在一定時間內(nèi)（一般為6s）可以維持氣囊系統(tǒng)供電。在維修氣囊系統(tǒng)時應注意備用電源的作用，在斷開蓄電池電源后仍需要等待一段時間以使備用電源放電，具體等待時間請參閱相關維修手冊。授人以魚不如授人以漁氣囊指示燈（3）氣囊指示燈安裝在儀表板上，用于指示氣囊系統(tǒng)功能是否處于正常狀態(tài)。正常情況下，打開點火開關后，氣囊指示燈應點亮幾秒鐘后熄滅。如果氣囊指示燈不亮、一直亮或在行駛途中突然點亮，表示氣囊系統(tǒng)有故障，應及時檢修。授人以魚不如授人以漁6、安全氣囊系統(tǒng)指示燈（SRS指示燈）

SRS指示燈又叫故障提示警告燈，。當打開點火開關時，SRSECU點亮SRS指示燈，系統(tǒng)進入自檢，自檢時間內(nèi)（約7s），對撞車信息進行分析及發(fā)出點火指令只有自檢完成后系統(tǒng)才開始正常工作，SRS指示燈熄滅。當系統(tǒng)自檢出故障時，SRS系統(tǒng)將停止工作，SRS指示燈閃爍警告。見圖11-7所示。7、儲備電源當供電系統(tǒng)失靈，氣囊系統(tǒng)可由儲備電源供電，確保安全氣囊系統(tǒng)在短時間內(nèi)維持正常工作。圖11-7安全氣囊指示燈（現(xiàn)代伊蘭特）授人以魚不如授人以漁（三）SRS指示燈

SRS指示燈又稱SRS警告燈其作用是指示安全氣囊系統(tǒng)功能是否處于正常狀態(tài)。它安裝在駕駛室儀表板面膜的下面，并在面膜表面相應位置制作有圖形或SRS、AIRBAG等字樣。當點火開關處于“ON”或“ACC”位置時，如果SRS指示燈發(fā)亮或是閃爍約6秒（閃6下）后自動熄滅，表示安全氣囊系統(tǒng)正常。如果不同或異常現(xiàn)象表示安全氣囊有問題，應及時排除授人以魚不如授人以漁

（四）SRS氣囊組件

SRS氣囊組件按功能分為正面SRS氣囊組件和側(cè)面SRS氣囊組件兩類。正面SRS氣囊組件的功用是保護駕駛員和乘員的面部和胸部，防止轉(zhuǎn)向盤，擋風玻璃，儀表臺和前排座椅傷害人體。側(cè)面的SRS氣囊組件的功能是防止車門或車身傷害人體汽車安全氣囊目前普遍裝備駕駛席和前排乘員席。駕駛席氣囊組件安裝在轉(zhuǎn)向盤的中央，前排乘員席安全氣囊組件安裝在乘員席正前方，兩個氣囊組件一般共用一個SRS電源授人以魚不如授人以漁氣囊安裝位置

（4）氣囊按照安裝位置的不同，氣囊可以分為：正面氣囊和側(cè)面氣囊（氣簾），或者分為駕駛員氣囊、前排乘客氣囊以及后排乘客氣囊。為了提高乘客的安全性，有些轎車還在座位側(cè)面和車門內(nèi)側(cè)等部位安裝了安全氣囊。授人以魚不如授人以漁氣囊授人以魚不如授人以漁駕駛員氣囊

②駕駛員氣囊安裝在轉(zhuǎn)向盤的中央（圖3），氣囊大小因制造公司的不同而有所差別，例如在歐洲和日本的很多地方，駕駛員安全帶是強制使用的，因此歐洲車和日本車的駕駛員安全氣囊較小，一般充氣后為40L。圖3駕駛員安全氣囊授人以魚不如授人以漁駕駛員氣囊授人以魚不如授人以漁授人以魚不如授人以漁

駕駛席SRS氣囊組件的結(jié)構如圖所示，主要由氣囊裝飾蓋2、SRS氣囊3、氣體發(fā)生器4和裝在氣體發(fā)生器內(nèi)部的點火器的等組成授人以魚不如授人以漁前排乘員席SRS氣囊組件結(jié)構如圖所示授人以魚不如授人以漁③前排乘客氣囊③前排乘客氣囊（圖4）安裝在前排乘客座椅正前方，儀表板上的雜物箱和儀表板之間。由于乘客氣囊距離乘客的距離比較遠，因此乘客氣囊的體積比駕駛員氣囊的體積大。為了避免前排乘客氣囊不必要爆炸造成浪費（例如座椅上沒有乘客），可以通過開關或儀器將前排乘客氣囊關閉（圖5）。圖4前排乘客氣囊授人以魚不如授人以漁圖5前排乘客氣囊開關授人以魚不如授人以漁氣囊采用尼龍制成①氣囊采用尼龍制成，內(nèi)層涂有聚氯丁二烯，用以密封氣體。氣囊靜止時被折疊成包，安放在氣體發(fā)生器上部和氣囊飾蓋之間，氣囊飾蓋表面模壓有淺印，以便氣囊充氣爆開時撕裂飾蓋，并減小沖出飾蓋的阻力。氣囊背面或頂部設置有排氣孔，當駕駛員壓在氣囊上時，氣囊受壓后便從排氣孔排氣。圖3駕駛員安全氣囊授人以魚不如授人以漁

1SRS氣囊

氣囊通常是由防裂性能好的聚酰胺織物（如尼龍）制成，這是一種較軟的泡沫材料。經(jīng)過硫化處理，以減少氣囊吹脹時的慣性力。為密封氣體，氣囊的里層涂有聚氯丁二烯。氣囊背面或頂部制有2—4個排氣孔。當駕駛員在慣性力作用下壓到氣囊上時，氣囊受壓便從排氣孔排氣，持續(xù)時間不到1秒，從而吸收駕駛員與氣囊碰撞的動能，使人體不至受傷氣囊卷成向上喇叭形，然后裝在鋁等金屬制成的防護罩中，最近開發(fā)的護罩蓋為無支撐式的，用聚氨酯制成。在正常情況下，它是一個結(jié)構蓋，氣囊充脹的瞬間，在氣囊爆發(fā)力的作用下快速斷裂，對氣囊充脹過程毫無阻礙作用授人以魚不如授人以漁

2氣體發(fā)生器

氣體發(fā)生器的功用是在點火器引爆點火劑時，產(chǎn)生氣體向SRS氣囊充氣，使氣囊脹開氣體發(fā)生器用專用螺栓和專用螺母固定在氣囊支架上，由點火器、點火劑、金屬過濾器及氮氣發(fā)生劑等組成，如圖所示當碰撞傳感器向SRS電腦輸送撞擊信號，SRS電腦向點火器發(fā)出指令，點火器點燃點火劑并傳到氮氣發(fā)生劑，使其產(chǎn)生大量的氮氣，通過金屬過濾器的冷卻，降壓，迅速充脹囊，使氣囊爆脹授人以魚不如授人以漁（5）氣體發(fā)生器

（5）氣體發(fā)生器功能是在點火器引爆點火劑時，產(chǎn)生氣體向氣囊充氣，使氣囊爆開。氣囊發(fā)生器使用專用螺栓固定在氣囊支架上，只有使用專用工具才能進行裝配。氣體發(fā)生器自安裝之日起，應10年更換1次。

①為了便于安裝，駕駛員氣囊氣體發(fā)生器一般都做成圓形。目前，大多數(shù)氣體發(fā)生器都是利用熱效應產(chǎn)生氮氣充入氣囊。

②前排乘客氣囊的氣體發(fā)生器為長筒形，其工作原理與駕駛員側(cè)氣體發(fā)生器相同。授人以魚不如授人以漁（6）點火器（6）點火器安裝在氣體發(fā)生器的中央位置，作用是在觸發(fā)碰撞傳感器和防護碰撞傳感器將氣囊電路接通時，引爆點火劑，產(chǎn)生熱量使充氣劑分解。授人以魚不如授人以漁

3點火器

點火器外包鋁箱，安裝在氣體發(fā)生器內(nèi)部中央位置。其功用是在前碰撞傳感器和防護傳感器將氣囊電路接通時，引爆點火劑，產(chǎn)生熱量使充氣劑分解。點火器的結(jié)構如圖所示它的所有部件均裝在藥筒內(nèi)。點火劑包括引爆炸藥1和引藥3。引出導線與氣囊連接器插頭連接，連接器（一般為黃色）中設有短路片。當連接器插頭拔下或插頭與插座未完全結(jié)合時，短路片將兩根引線短接，防止靜電或誤通電將電熱絲電路接通而造成氣囊誤膨開。當SRS電腦發(fā)出點火指令時，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，藥筒內(nèi)溫度和壓力急劇升高并沖破藥筒，使充氣劑（疊氮化鈉）受熱分解釋放氮氣充入SRS氣囊授人以魚不如授人以漁

旋轉(zhuǎn)連接器用于將傳感器或處理器傳來的信號輸送到轉(zhuǎn)向盤中的氣體發(fā)生器。

常用的形式有；滑環(huán)式、電纜卷筒式和旋轉(zhuǎn)彈簧式，如圖所示

滑環(huán)式連接器的特點是：一個電路上有兩個接點，提高了接觸的可靠性。電纜卷筒式連接器是靠卷繞的銅箔在旋轉(zhuǎn)盤內(nèi)直接接觸的。螺旋彈簧式連接器的螺旋彈簧由兩個導電膜片構成，各接一個接線頭，連接時能保證有恒定的接觸電阻授人以魚不如授人以漁（7）氣囊系統(tǒng)線束連接器

及保險機構

（7）氣囊系統(tǒng)線束連接器及保險機構為了便于將氣囊系統(tǒng)線束與其他電氣系統(tǒng)線束區(qū)別開，目前大多數(shù)汽車的氣囊系統(tǒng)線束采用黃色連接器（圖6），也有采用深藍色或橘紅色連接器。連接器采用了導電性能和耐久性能良好的鍍金端子，并設計有防止氣囊誤爆機構，以保證氣囊系統(tǒng)可靠工作。圖6氣囊線束采用黃色連接線授人以魚不如授人以漁

（五）安全氣囊系統(tǒng)線束及連接器

安全氣囊系統(tǒng)的所有線束都裝在黃色波紋管內(nèi)，并與車身線束總成連成一體，以便于區(qū)別。安全氣囊系統(tǒng)采用的連接器絕大多數(shù)都為黃色連接器。歐洲汽車有的采用橙紅色連接器，奔馳汽車采用紅色連接器。安全氣囊系統(tǒng)的連接器采用導電性和耐久性良好的鍍金端子，并設有防止氣囊誤爆機構、端子雙重鎖定機構、連接器雙重機構和電路連接診斷機構等保險機構，用以保證氣囊系統(tǒng)可靠工作圖為豐田科羅娜轎車安全氣囊系統(tǒng)連接器授人以魚不如授人以漁（7）氣囊系統(tǒng)線束連接器

及保險機構

①從氣囊電腦到點火器之間的連接器采用了防止氣囊誤爆的短路片機構（銅質(zhì)彈簧片，又稱為短路彈簧片）。當連接器拔開時（插頭拔下或插頭與插座未完全結(jié)合），短路片自動將靠近氣囊點火器一側(cè)插頭或插座的2個引線端子短接，防止靜電或誤通電造成氣囊誤爆。授人以魚不如授人以漁（7）氣囊系統(tǒng)線束連接器

及保險機構

②為了保證轉(zhuǎn)向盤具有足夠的轉(zhuǎn)動角度而又不致于損傷氣囊組件的連接線束，在轉(zhuǎn)向盤和轉(zhuǎn)向柱之間采用了螺旋線束，即將線束安裝在螺旋形彈簧內(nèi)。在不同汽車制造廠提供的維修手冊中，螺旋線束的名稱各有不同，例如也稱為螺旋彈簧、游絲或游絲彈簧。螺旋彈簧在轉(zhuǎn)向盤和轉(zhuǎn)向柱之間安裝時，需要注意安裝位置和方向（圖7），當拆卸和安裝轉(zhuǎn)向盤時，應將轉(zhuǎn)向柱固定在“直向前”的位置，以免損壞螺旋線束。圖7安裝螺旋彈簧時應注意方向授人以魚不如授人以漁2、安全帶扣環(huán)：安全帶扣環(huán)用于檢測安全帶是否系上，如圖11-3所示。3、安全氣囊系統(tǒng)控制單元（SRSECU）：其功能是連續(xù)監(jiān)測汽車行駛過程中傳感器輸送來的信號，經(jīng)計算處理后，確定是否需要氣囊展開。此外，SRSECU還不斷地對系統(tǒng)中的主要部件和外部電路進行診斷檢測。一旦系統(tǒng)有故障被ECU的診斷功能檢測出來，便以故障碼的形式存于存儲器中，同時點亮SRS指示燈提示安全氣囊系統(tǒng)有故障。圖11-3安全帶扣環(huán)授人以魚不如授人以漁4、安全氣囊組件：

有前氣囊組件、駕駛員側(cè)、前乘客側(cè)氣囊組件和側(cè)氣囊組件，如圖11-4所示。 圖11-4安全氣囊組件授人以魚不如授人以漁

5、電氣連接件：（1）螺旋彈簧（如圖11-5所示）螺旋彈簧又稱螺旋型電纜或游絲。由于駕駛員側(cè)氣囊安裝在轉(zhuǎn)動的方向盤上，為實現(xiàn)活動蓋與靜止端轉(zhuǎn)向柱的電氣連接，故采用螺旋型電纜來實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運動方向盤的旋轉(zhuǎn)端與固定端的電氣連接。

（2）氣囊線束及連接器（如圖11-6所示）圖11-5安全氣囊組件圖11-6安全氣囊組件授人以魚不如授人以漁二、安全氣囊控制原理當汽車遭受正面碰撞和側(cè)面碰撞時，安全氣囊系統(tǒng)的工作原理完全相同。以圖11-8正面碰撞為例，說明安全氣囊系統(tǒng)控制原理。圖11-8安全氣囊系統(tǒng)的動作時序圖授人以魚不如授人以漁

當汽車遭受正面碰撞或側(cè)面碰撞時，其安全氣囊系統(tǒng)工作原理基本相同，現(xiàn)以圖所示的正面碰撞為例，說明其工作原理授人以魚不如授人以漁

當汽車受到前方一角度范圍內(nèi)的高速碰撞時，安裝在汽車前端的碰撞傳感器和與STS電腦安裝在一起的防護碰撞傳感器就會監(jiān)測到汽車突然減速的信號，并將信號傳送到STS電腦。STS電腦中預先設置的程序經(jīng)過數(shù)學計算和邏輯判斷后，立即向STS氣囊組件內(nèi)的電熱點火器(電雷管)發(fā)出點火指令，引爆電雷管，點火劑（引藥）受熱爆炸（即電熱絲通電發(fā)熱引爆引藥）。點火劑引爆時，迅速產(chǎn)生大量的熱量，充氣劑受熱分解，釋放大量氮氣充入氣囊。氣囊沖開氣囊組件的裝飾蓋板鼓向乘員，使乘員頭部和胸部壓在充滿氣體的氣囊上，在人體與車內(nèi)構件之間鋪墊，使人體與車內(nèi)構件之間的碰撞變?yōu)閺椥耘鲎?，通過氣囊產(chǎn)生典型吸收人體碰撞產(chǎn)生的動能，達到保護人體的目的授人以魚不如授人以漁

二、氣囊引爆過程圖為奧迪車以50Km/h的車速與正面障礙物相撞時，氣囊引爆過程。授人以魚不如授人以漁

（1）碰撞約10ms后，安全氣囊系統(tǒng)達到引爆極限，氣囊組件中的電雷管引爆點火劑并產(chǎn)生大量熱量，使充氣劑（疊氮化鈉藥片）受熱分解，駕駛員尚未動作，如圖2-8-2(a)所示（2）碰撞約40ms后，氣囊安全充脹，體積最大，駕駛員向前移動，安全帶斜系在駕駛員身上并收緊，部分沖擊能量已被吸收，圖2-8-2（b）授人以魚不如授人以漁

（3）碰撞約60ms后，駕駛員頭部及身體上部壓向氣囊，氣囊背面的排氣孔在氣體和人體壓力作用下排氣，利用排氣節(jié)流作用吸收人體與氣囊之間彈性碰撞產(chǎn)生的動能，圖2-8-2(c)所示（4）碰撞約110ms后，大部分氣體已從氣囊逸出，駕駛員身體上部回到坐椅靠背上，汽車前方恢復視野，圖2-8-2（d）(5)碰撞約120ms后，碰撞危害解除，車速降低至零授人以魚不如授人以漁第二節(jié)裝備有安全帶收緊器的安全氣囊系統(tǒng)

汽車安全氣囊系統(tǒng)(SRS)屬于一次性使用裝備，而且造價較高。為了達到既能保護駕駛員和乘員的安全，又能降低消耗費用之目的，一些中高檔轎車（如豐田，凌志LS400型，沃爾沃850，S70等型號的轎車）裝備了帶有座椅安全帶收緊器的安全氣囊系統(tǒng)授人以魚不如授人以漁

一、基本組成裝備有安全氣囊收緊器的安全氣囊系統(tǒng)是由碰撞傳感器、SRS氣囊組件、SRS控制組件、SRS指示燈、座椅安全帶收緊器等組成

圖為凌志LS400轎車裝備座椅安全帶收緊器的SRS系統(tǒng)組成授人以魚不如授人以漁SRS氣囊組件主要由SRS氣囊、氣體發(fā)生器和點火器的組成，駕駛席SRS氣囊組件安裝在轉(zhuǎn)向盤上，乘員席SRS氣囊安裝在手套箱上部擋風玻璃下方SRS控制組件一般安裝在變速桿前面或后面的裝飾板下面，由SRS電腦、安全傳感器、中心碰撞傳感器、點火控制電路、備用電源電路和自診斷電路等組成SRS指示燈安裝在儀表盤上，用“SRS”或“AIRBAG”英文字母表示座椅安全帶收緊器又稱為安全帶緊急張緊收縮器(ETR)，安裝在座椅左右兩側(cè)或前后車門立柱旁邊。安全帶收緊器由氣體發(fā)生器、帶輪、離合器（又稱為慣性鎖）、導管（又稱為氣缸）、自動安全帶卷筒、活塞、纜繩等組成一、基本組成授人以魚不如授人以漁二、工作原理

圖為帶安全氣囊的SRS系統(tǒng)工作原理圖如圖所示，前左，右碰撞傳感器9，10與安裝在SRS電腦中的傳感器相互并聯(lián)，駕駛席氣囊點火器7和乘員席氣囊點火器8并聯(lián)，左右安全帶收緊器5，6并聯(lián)在SRS電腦中，設有兩只相互并聯(lián)的防護傳感器，其中一只與收緊器點火器5、6和SRS電腦中的驅(qū)動電路構成回路收緊器的點火器受控于SRS電腦另一只防護傳感器與氣囊點火器7、8和碰撞傳感器9、10構成回路，氣囊點火器7、8也受控于SRS電腦授人以魚不如授人以漁二、工作原理

圖為帶安全氣囊的SRS系統(tǒng)工作原理圖

授人以魚不如授人以漁

1安全帶收緊器的工作原理

座椅安全帶收緊器的工作原理是：當收緊器點火器接通電源時，電雷管引爆，充氣劑受熱分解，活塞在膨脹氣體的作用下迅速移動，并推動收緊器的彈簧裝置將安全帶迅速收緊（8毫秒內(nèi)，能將安全帶收緊10厘米）駕駛員和乘員向前移動距離縮短，從而防止受傷授人以魚不如授人以漁

2SRS系統(tǒng)工作原理

在汽車行駛過程中，防護傳感器、中心傳感器和前碰撞器隨時監(jiān)測車速變化信號并將信號送到SRS電腦。在SRS電腦中，預先編制的程序經(jīng)過計算和邏輯判斷后，向收緊器點火器或SRS氣囊點火器發(fā)出點火指令，使安全帶收緊器動作或收緊器與SRS氣囊同時作用當汽車行駛速度較低（低于30Km/h）時，碰撞產(chǎn)生的減速度和慣性力較小，防護傳感器和中心傳感器將此信號送到SRS電腦，電腦判斷為不必引爆SRS氣囊，僅引爆座椅安全帶收緊器的點火器；同時，向左，右收緊器發(fā)出點火指令使安全帶收緊，防止駕駛員和乘員遭受傷害。當汽車行駛速度較高（超過30Km/h）時，碰撞產(chǎn)生的減速度和慣性力較大，防護傳感器和中心傳感器將此信號送到SRS電腦，電腦判斷結(jié)果為需要SRS氣囊和收緊器共同作用來保護乘員的安全。安全氣囊爆出，安全帶收緊器收緊從而達到保護的目的授人以魚不如授人以漁第三節(jié)新型智能安全氣囊系統(tǒng)目前，在發(fā)達國家由于普通的安全氣囊不能根據(jù)乘客乘坐狀態(tài)，實際車速和碰撞烈度來調(diào)整氣囊開啟的速度和強度，造成了一些因為氣囊開啟強度過大而導致的不必要的人員（尤其是兒童）傷亡事件，使得各大廠商開發(fā)出了一些新型智能安全氣囊系統(tǒng)智能型安全氣囊大多是采用了紅外線或超聲波傳感器、磁性感應器、邏輯電路或邏輯處理器來對安全氣囊系統(tǒng)進行控制授人以魚不如授人以漁例如，2001年款的美洲豹XK系列跑車上安裝的一種新型超聲波乘客傳感系統(tǒng)。該系統(tǒng)有4個超聲波感應器，分別安裝在車門支柱和車頂托架內(nèi)，用以確定前座是否有乘客，以及乘客頭部和上軀干相對于安全氣囊的位置該系統(tǒng)不僅可以利用超聲波檢測前排乘客位置，還可以結(jié)合其他傳感器監(jiān)測乘客的體重，駕駛員相對于轉(zhuǎn)向盤的位置，安全帶使用與否，汽車發(fā)生碰撞的嚴重程度等該系統(tǒng)的控制電腦利用人造神經(jīng)網(wǎng)絡技術不斷的監(jiān)測和分析收集來的數(shù)據(jù)，前排人員位置信息，評價轎車碰撞事件并進行決策，以控制安全氣囊的展開與否新型智能安全氣囊系統(tǒng)授人以魚不如授人以漁當系統(tǒng)監(jiān)測出乘客離安全氣囊的展開區(qū)太近時，儀表板上的燈光就會發(fā)出警告，這時，乘員安全氣囊不會發(fā)生效力。一旦乘客離開儀表臺足夠遠時，則燈光熄滅，乘員安全氣囊重新恢復效力。當乘客座椅空著的時候，或者當乘客戴有安全帶而轎車發(fā)生較輕碰撞時，乘員安全氣囊不會展開。此外，該安全氣囊有三種展開模式：不展開、一級展開、二級展開。新型智能安全氣囊系統(tǒng)授人以魚不如授人以漁沃爾沃(VOLVO)汽車公司的智能安全氣囊系統(tǒng)，當乘員每沒有佩戴安全帶時，其控制電腦能改變安全氣囊中氣體的壓力，使安全氣囊在較小的撞擊力下膨脹，避免對乘員安全造成傷害一些公司還在兒童座椅上裝有一個安全裝置，來控制乘員氣囊的工作。如，西門子公司在兒童座椅下面裝有電子信號收發(fā)器。當兒童座椅裝在乘員席上后，中央電子控制器中的“兒童座椅探測器”的微型天線會發(fā)出探測電波，兒童座椅的信號，同時“免用安全氣囊”的信號燈也會發(fā)光。當兒童座椅的安裝是兒童面向轎車行駛的前方，在發(fā)生碰撞時，乘員安全氣囊能夠安全引爆。如果是背向行駛方向。則中央電子控制器的控制器會阻止乘員安全氣囊發(fā)生爆炸，以免兒童受傷TRW公司則是在兒童座椅上開發(fā)了一種磁性片和傳感器的組合系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)來判斷兒童座椅的朝向新型智能安全氣囊系統(tǒng)授人以魚不如授人以漁第四節(jié)安全氣囊系統(tǒng)故障診斷與檢修

一、安全氣囊系統(tǒng)的故障診斷現(xiàn)代汽車的安全氣囊系統(tǒng)均設有故障自診斷系統(tǒng)。自診斷系統(tǒng)由自診斷電路、存儲電路、SRS指示燈和檢測插頭等組成其功用是當SRS系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，檢測故障發(fā)生的部位，并以故障碼的形式儲存起來，同時通過SRS指示燈向駕駛員報警授人以魚不如授人以漁

1系統(tǒng)自診斷在起動之前，點火開關轉(zhuǎn)到ACC或ON位置時，SRS指示燈亮，大約6秒后指示燈應自動熄滅，這時系統(tǒng)是正常的。在發(fā)動機起動后及正常行駛中，SRS指示燈不應點亮當點火開關轉(zhuǎn)到ACC或ON位置時，SRS指示燈一直亮或者閃爍，說明氣囊的診斷系統(tǒng)已經(jīng)測出故障并存儲了故障代碼授人以魚不如授人以漁

2讀取自診斷故障代碼安全氣囊系統(tǒng)發(fā)生故障時，通常都是先調(diào)取故障碼，然后根據(jù)故障碼所提示的故障內(nèi)容和檢查部位，進行檢修，具體方法參見第二篇第一章有關內(nèi)容。豐田汽車安全氣囊系統(tǒng)故障代碼內(nèi)容見表2-8-1所示：授人以魚不如授人以漁二、安全氣囊系統(tǒng)故障檢修（一）安全氣囊系統(tǒng)檢修時應注意事項在SRS安全氣囊系統(tǒng)檢修過程中，如果不按正確的操作順序進行，就有可能導致SRS氣囊意外膨開，不僅會造成較大的經(jīng)濟損失，而且可能造成嚴重的事故。授人以魚不如授人以漁安全氣囊系統(tǒng)的檢修

（1）安全規(guī)范除原設計的線束外，嚴禁將其他線束接到氣囊系統(tǒng)線束上；禁止使用萬用表以及其他能產(chǎn)生電源的儀器檢測點火器；存放安全氣囊時，應按照氣囊向上和連接器向下的方式放置，萬一誤爆時，這樣放置的危險性較??；不要試圖用工具打開安全氣囊的氣袋或點火器，并禁止對其加熱；維修焊接前應拆掉蓄電池正極；連接電氣線束前，認真檢查線束是否處于斷電狀態(tài)。授人以魚不如授人以漁（2）拆卸注意事項（2）拆卸注意事項進行任何拆卸工作前，應先進行下列操作。

①先接通點火開關，檢查儀表板上安全氣囊指示燈工作是否正常。

②關閉點火開關，拔出鑰匙。斷開蓄電池正極，等待2min以上，如果安全氣囊指示燈工作異常，斷開蓄電池正極后應該等待10min，再進行操作。

拆卸轉(zhuǎn)向盤時，應使用專用工具將轉(zhuǎn)向柱鎖定在“直向前”的位置，以保證控制裝置和螺旋線束在安裝中不會被損壞。

③只能安裝與原車零部件編號相同的配件，點火器是有失效期的，要遵守配件上注明的使用期限。

④接通蓄電池后，打開點火開關時，維修人員不要將身體放在安全氣囊打開的軌跡之內(nèi)。

⑤安裝完畢后，檢查安全氣囊指示燈運行是否正常。

授人以魚不如授人以漁在碰撞之后，正面安全氣囊被引爆的情況下，要更換下列部件：1、SRSECU。2、被引爆的安全氣囊組件。3、座椅安全帶張緊裝置，如圖11-9所示。4、前碰撞傳感器。

圖11-9預緊裝置結(jié)構與原理圖一、引爆后修復授人以魚不如授人以漁二、安全氣囊系統(tǒng)各部件的更換和檢查方法1、安全氣囊的更換及檢查：（1）操作安全氣囊系統(tǒng)時必須斷開蓄電池的接地線，（2）在觸摸安全氣囊之前，操作人員應釋放靜電，即通過觸摸接地的金屬物作體，如金屬水管，暖風管路或金屬支架來釋放靜電。（3）不允許隨意放置安全氣囊，應將帶緩沖墊層的一側(cè)向上（如圖11-10所示）。（4）如安全氣囊曾落到三角的板塊上，或有損壞，就不允許再次安裝使用，應更換。（5）當安全氣囊系統(tǒng)自檢到某一安全氣囊存在故障時，可利用2~3Ω的電阻來代替該氣囊進行檢測，如故障排除說明氣囊已損壞。圖11-10安全氣囊系統(tǒng)的放置方向授人以魚不如授人以漁2、安全氣囊控制單元的更換：（1）內(nèi)裝碰撞傳感器的SRSECU事故引爆后必須更換，因為其碰撞傳感器已失效無法修復。（2）必須更換相同型號的SRSECU。（3）內(nèi)裝碰撞傳感器SRSECU安裝時應小心，不可摔打搖晃或落到硬的板塊上，注意其安裝方向不能裝錯（如圖11-11所示）。圖11-11內(nèi)裝碰撞傳感器的安全氣囊ECU授人以魚不如授人以漁3、螺旋電纜線的更換： （1）安裝前須將前輪擺正，螺旋電纜線調(diào)整在中央位置后將其裝復。（2）螺旋電纜線的對中方法：先按順時針方向旋轉(zhuǎn)組件直到停止位置，再以相后的方向旋轉(zhuǎn)至停止位置記錄圈數(shù)。（3）使用萬用表檢測螺旋電纜有無斷路或短路，也可以用2~3Ω電阻分別在線纜的前端和后端連上。（4）安裝完畢還應檢查安裝標記是否對好及喇叭開關是否起作用，否則應檢查螺旋電纜線及相關電路，11-12所示。圖11-12安全氣囊安裝完畢后的檢查授人以魚不如授人以漁二、安全氣囊系統(tǒng)故障檢修（一）安全氣囊系統(tǒng)檢修時應注意事項（1）診斷檢測SRS氣囊系統(tǒng)之前，應首先讀取故障自診斷代碼，然后再脫開蓄電池負極電纜，因為故障代碼是進行故障診斷時最重要的信息來源2）將點火開關轉(zhuǎn)到OFF(或LOCK)位置，并將蓄電池負極電纜端子拆下90秒（有的為60秒）以上，然后再開始進行檢修工作因為安全氣囊一般都配有電源備用電源，如果從蓄電池上拆下負極電纜不到90秒就開始維修工作，氣囊就有可能會充氣張開授人以魚不如授人以漁

（3）當負極端子從蓄電池上脫開后，汽車音響系統(tǒng)、防盜系統(tǒng)、時鐘、電控座椅、微機控制駕駛位置設定的電控傾斜和伸縮轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、電控車外后視鏡等系統(tǒng)存儲的內(nèi)容都將會丟失。所以，在開始工作前，應將各系統(tǒng)的密碼和存儲的內(nèi)容做好記錄，在維修工作結(jié)束后，再由維修員或汽車用戶重新設置密碼和有關內(nèi)容并調(diào)整時鐘。絕不允許使用車外電源以避免各系統(tǒng)存儲內(nèi)容丟失，以免導致SRS氣囊誤張開（一）安全氣囊系統(tǒng)檢修時應注意事項授人以魚不如授人以漁

（4）即使只發(fā)生了輕微碰撞而SRS氣囊未沒有張開，也應該仔細檢查安全氣囊、傳感器、座椅安全帶收緊器、控制電腦以及電纜、插頭等（5）在檢修過程中，若有可能對車前碰撞傳感器產(chǎn)生沖擊，則應在檢修之前拆下碰撞傳感器，以防止SRS氣囊誤開（6）安全氣囊系統(tǒng)的所有零部件均為一次性使用部件，不要拆卸和修理中央傳感器、車前碰撞傳感器、安全氣囊、安全帶收緊器，以供重新使用，也不可使用其它車輛的SRS部件。需更換時，應使用與原車配套新品（7）車前碰撞傳感器、安全氣囊、安全帶收緊器不得直接暴露在熱空氣或火焰中（一）安全氣囊系統(tǒng)檢修時應注意事項授人以魚不如授人以漁（8）如果前碰撞傳感器、安全氣囊、安全帶收緊器、控制電腦等元件的緊固件已經(jīng)脫落，或其外殼、托架、連接器有裂紋、凹陷及其他缺陷時，應及時更換。（9）絕對不能檢測安全氣囊點火器或安全帶收緊器點火器的電阻，否則有可能導致氣囊引爆或收緊器動作（10）檢測其他部件電阻和檢測安全氣囊系統(tǒng)故障時，必須使用高阻抗（>10歐姆）的萬用表，最好使用數(shù)字式萬用表（一）安全氣囊系統(tǒng)檢修時應注意事項授人以魚不如授人以漁

（11）在安全氣囊系統(tǒng)的各個總成或零部件的表面上都有說明，使用或檢修時必須嚴格按照這些注意事項操作。在系統(tǒng)的維修工作完成后，用檢查SRS指示燈，看系統(tǒng)工作是否正常（12）已發(fā)生過碰撞且SRS氣囊系統(tǒng)已經(jīng)充氣張開、安全氣囊、控制電腦、車前碰撞傳感器、中央傳感器等均不可重復使用（13）安裝碰撞傳感器時，其上的箭頭應指向車輛前方。有些車輛的車前碰撞傳感器定位螺栓是經(jīng)過防銹處理，當拆下傳感器時，最好換用新的定位螺栓（14）插上連接器時，務必將各種鎖止機構可靠鎖住。以防止連接器松脫或出現(xiàn)一些失靈代碼（一）安全氣囊系統(tǒng)檢修時應注意事項授人以魚不如授人以漁

（15）轉(zhuǎn)向盤必須正確的裝入轉(zhuǎn)向柱內(nèi)，否則會引起電纜接觸不良。同時，螺旋形電纜應處于中間位置，否則極易在轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤時遭到損壞。（16）在拆卸或搬運，放置安全氣囊時，其裝飾蓋一面應朝上。不得將安全氣囊重疊堆放，以防萬一誤爆造成的嚴重事故（17）安全氣囊及安全帶收緊器上不能沾油和水，不能涂潤滑油，也不得用任何類型的清洗劑清洗。安全氣囊及安全帶收緊器應存放在濕度不高并遠離電場干擾的地方，并且不可在高溫環(huán)境下或陽光暴曬的地方放置（18）使用電弧焊時，應先將安全氣囊及安全帶收緊器的連接器脫開才可以開始工作

（一）安全氣囊系統(tǒng)檢修時應注意事項授人以魚不如授人以漁

(19)車輛報廢時，應使用專用工具將安全氣囊張開或讓安全帶起作用，這項工作應在遠離電場干擾的地方進行。（20）安全氣囊系統(tǒng)線束套裝在黃色波紋管內(nèi)，并與車頸線束總成連成一體，所有線束連接器均為黃色，以便與區(qū)別。當發(fā)生交通事故而使安全氣囊系統(tǒng)線束脫開或連接器破裂時，都應修理或更換新品。（一）安全氣囊系統(tǒng)檢修時應注意事項授人以魚不如授人以漁

（二）安全氣囊系統(tǒng)檢修

下面以豐田凌志LS400型轎車故障代碼11為例說明安全氣囊系統(tǒng)的檢修方法。豐田凌志LS400轎車安全氣囊系統(tǒng)的電路圖如圖所示