汽車安全氣囊系統(tǒng)

汽車安全氣囊系統(tǒng)汽車安全氣囊系統(tǒng)的畢業(yè)論文［摘要］安全氣囊是現(xiàn)代轎車上引人注U的新技術裝置。汽車安全氣囊系統(tǒng)的包括傳感器總成、充氣、折疊氣囊、點火器、固態(tài)氮、警告燈等。當汽車受到前方一定角度內的高速碰撞時，裝在車前端的碰撞傳感器和裝汽車中部的安全傳感器，就可以檢測到車突然減速，并將這一信號在0?01秒之內速度傳遞給安全氣囊系統(tǒng)的控制電腦。電腦在經(jīng)過分析確認之后，立即引爆氣囊包內的電熱點火器(即電雷管)，使其發(fā)生爆炸，這一過程一般只需0?05秒左右。點火器引爆之后，固態(tài)氮粒迅速氣化，大量氮氣化，大量氮氣立即吹漲氣糞，并在強大的沖擊力之下， 氣糞沖開方向盤上的蓋而安全展開。主要研究內容和章節(jié)有：安全氣囊的作用、安全氣囊的類型、兩次動作的雙氣囊系統(tǒng)工作原理、系統(tǒng)主要部件中央傳感器、安全傳感器、電子控制器、安全氣襄的功能、氣囊在車內的標識、氣囊系統(tǒng)的^作原理、使用注意參項、安全氣囊的維護等。［關鍵詞］安全氣囊傳感器安全［Abstract］Thesafeairsacisamoderncartoascendthenewtechniqueineye-catcherequips-Thesafeairsacincarsystemincludestospreadtofeelthemachineistotal,thespiritofair,foldtheairsacandorderfirearms,solidnitrogen,warningsigna1???etc??Whenthecarsuffersthecertainangleinfrontinsidesuper-speedtohit,packingthecollisionincarheadspreadstofeelthemachinespreadstofeelwiththesafetythatpackthecarcentralpartmachine,canexaminethecartodeceleratesuddenly,combinethissignalin0.01controlforinsidespeeddeliveringtosafeairsacsystemscomputer.Thecomputersetoffimmediatelyafterconfirmingthroughanalysistheairsacelectricityinthepackheatlightthefirearms(giveorgetanelectricshocknamelythundertube),makingitsoccurrenceexploded,thegeneralinthisprocessneeds0.05orso.Afterlightingthefirearmssetoff,thesolidnitrogengrainisquicktogasify,thenitrogenoflargequantitygasifies,thelargequantitynitrogenspiritblowstorisetheairsacimmediately,andinthemightyimpactdintunder,theairsachurtlestoopenthecoveronthesteerdevicebutthesafetylaunches[Keywords]SafeairsacSpreadtofeelmachineSafety目錄刖 31概述 41.1安全氣糞的作用 4 1?2安全氣囊的類型 42兩次動作的雙氣囊系統(tǒng)［作原理 5 3系統(tǒng)主要部件 ..53.1前方傳感TOC\o"1-5"\h\z器 53.2中央傳感器 63.3安全傳感器 63.4電子控制器 64安全氣襄的功TOC\o"1-5"\h\z能 85氣糞在車內的標識 95.1氣囊系統(tǒng)的工作原理 95.2使用注意參項 10 5.3安全氣囊的維護 11結論 12謝辭…… 13參考文獻..14前言安全氣囊，也稱輔助乘員保護系統(tǒng)。它是一種當汽車遭到碰撞而急劇減速時能很快膨脹的緩沖氣糞，可以保護車內乘員不致撞到車廂內部，是一種被動安全裝置。為了減少汽車發(fā)生正面碰撞時由于巨大的慣性力所造成的對駕駛員和乘員的傷害，現(xiàn)代汽車在駕駛員方向盤中央普遍裝有安全氣囊，有些汽車在副駕駛座前的手套箱上端和乘員座位上也裝有安全氣囊。當汽車發(fā)生正面碰撞事故時，安全氣囊控制系統(tǒng)檢測到?jīng)_擊力超過廟宇值時，安全氣囊電子控制裝置立即接通充氣元件中的傳爆管電路，點燃傳爆管內的點火介質，火焰引燃點火藥粉和氣體發(fā)生劑，產(chǎn)生大量氣體，在0.03s的時間內即將氣囊充氣，使氣囊急劇膨脹，沖出方向盤蓋罩，緩沖對駕駛員和乘員的沖擊，隨后乂將氣囊中的氣體放出。初中證明，汽車裝用安全氣囊后，汽車發(fā)生正面碰撞事故對駕駛員和乘員的傷害程度大大減小。在乘員使用安全帶的情況下，氣囊有助于減輕胸、頭和面部在碰撞時受傷的嚴重性。當汽車發(fā)生前碰撞時，首先是汽車要停止運動，車內乘員的慣性力作用下仍以原來速度繼續(xù)向前運動。不系安全帶的乘員將會與轉向盤、前擋風玻璃相碰，因而可能受到嚴重傷害；系安全帶的乘員可以隨著汽車停止運動而逐漸停止向前運動。如果碰撞劇烈，乘員向前運動更快，即使系了安全帶，在完全停止運動前，仍會與車內物相碰。如果此時裝在轉向盤或儀表板內的氣囊充氣彈出，它就可以保護乘員減少其與車內物相碰的可能性，更均勻地分散頭、胸的碰撞力，吸收乘員的運動能量，從而起到補充安全帶效果的作用。因此氣囊主要在緩沖前碰撞或近似前碰撞嚴重性方面，補充安全帶提供保護作用。實際事故統(tǒng)計表明，僅有10%左右的事故能使氣囊充氣。1概述1.1安全氣囊的作用在汽車發(fā)生沖撞時，安全氣囊系統(tǒng)對保護駕乘人員的安全十分有效。目前安全氣囊系統(tǒng)一般為轉向盤單氣囊系統(tǒng)，或者雙氣囊系統(tǒng)。安裝有雙氣囊和安全帶預緊器系統(tǒng)的車輛在發(fā)生沖撞時，不管速度高低，氣囊和安全帶預緊器同時動作，因此造成低速沖撞時氣囊的浪費，使維修費用增加很多。兩次動作的雙安全氣囊系統(tǒng)，在汽車發(fā)生沖撞時，能根據(jù)汽車的速度和加速度的大小，自動地選擇只使用安全帶預緊器動作，還是安全帶預緊器和雙氣囊同時工作。這樣，在低速發(fā)生沖撞時，系統(tǒng)只使用安全帶即能足夠保護駕乘人員安全，而不用浪費氣囊。如果在速度大于30km/h發(fā)生沖撞時，安全帶和氣囊同時動作，以便保護駕乘人員的安全。為了減少汽車發(fā)生正面碰撞時由于巨大的慣性力所造成的對駕駛員和乘員的傷害，現(xiàn)代汽車在駕駛員方向盤中央普遍裝有安全氣囊，有些汽車在副駕駛座前的手套箱上端和乘員座位上也裝有安全氣囊。當汽車發(fā)生正面碰撞事故時，安全氣囊控制系統(tǒng)檢測到?jīng)_擊力超過廟宇值時，安全氣囊電子控制裝置立即接通充氣元件中的傳爆管電路，點燃傳爆管內的點火介質，火焰引燃點火藥粉和氣體發(fā)生劑，產(chǎn)生大量氣體，在0?03s的時間內即將氣囊充氣，使氣囊急劇膨脹，沖出方向盤蓋罩，緩沖對駕駛員和乘員的沖擊，隨后乂將氣囊中的氣體放出。初中證明，汽車裝用安全氣囊后，汽車發(fā)生正面碰撞事故對駕駛員和乘員的傷害程度大大減小。有些汽車不僅裝有前端的安全氣囊，還裝有側面安全氣囊，在汽車發(fā)生側面碰撞時，也能使側面安全氣囊充氣，以減小側向碰撞時的傷害。據(jù)統(tǒng)訃，氣囊在汽車相撞時，保使頭部受傷率減少25%,面部受傷率減少80%左右。1.2安全氣囊的類型1.2.1按照氣囊的數(shù)量保分為單氣囊系統(tǒng)（只裝在駕駛員側）、雙氣囊系統(tǒng)（正、副駕駛員側各有一個安全氣囊）和多氣囊系統(tǒng)（前排安全氣囊、后排安全氣囊、側面安全氣糞）。1.2.2按大小可分為保護全身的安全氣糞、保護整個上身的大型氣糞和主要保護面部的小型護面氣囊。1.2.3按照保護對象有不同可分為駕駛員防撞安全氣囊、前排乘員防撞安全氣囊、后排乘員防撞安全氣囊與側面防撞安全氣囊兒種。&一駕駛員防撞安全氣糞駕駛員防撞安全氣糞裝在方向盤上，分美式和歐式兩種。美式氣囊地考慮到駕駛員沒有佩戴座椅安全帶而汽車相撞時起保護作用，其容積較大。為60L。歐式氣囊是假定駕駛員佩戴座椅安全帶而設訃的，其容積較小，約40L。日本的安全氣囊也屬于歐式氣囊類，近年來，由于安全氣囊的生產(chǎn)成本下降，日本安全氣糞規(guī)格有所增加，如本田轎車的駕駛員防撞安全氣嶷容積為60L。b一前排乘員防撞安全氣糞山于副駕駛位置乘員在車內位置不固定且詢方空間較大，因此為保護其撞車時免受傷害，設訃的防撞安全氣囊也較大。美式的約160L左右，歐式的約75L左右（后者考慮了乘員受座椅安全帶的約束）。c一后排乘員防撞安全氣囊裝在前排座椅上，防止后排乘員在撞車時受到傷害。d一側面防撞安全氣囊裝在車門上，防止駕駛員及乘員受側面撞擊。2安全氣襄的功能在乘員使用安全帶的情況下，氣囊有助于減輕胸、頭和面部在碰撞時受傷的嚴重性。當汽車發(fā)生前碰撞時，首先是汽車要停止運動，車內乘員的慣性力作用下仍以原來速度繼續(xù)向前運動。不系安全帶的乘員將會與轉向盤、前擋風玻璃相碰，因而可能受到嚴重傷害；系安全帶的乘員可以隨著汽車停止運動而逐漸停止向詢運動。如果碰撞劇烈，乘員向前運動更快，即使系了安全帶，在完全停止運動前，仍會與車內物相碰。如果此時裝在轉向盤或儀表板內的氣囊充氣彈出，它就可以保護乘員減少其與車內物相碰的可能性，更均勻地分散頭、胸的碰撞力，吸收乘員的運動能量，從而起到補充安全帶效果的作用。因此氣糞主要在緩沖前碰撞或近似前碰撞嚴重性方面，補充安全帶提供保護作用。實際事故統(tǒng)計表明，僅有10%左右的事故能使氣糞充氣。3系統(tǒng)主要部件3.1前方傳感器此傳感器安裝在保險杠后與擋泥板之間，用來感側低速沖撞的信號。前方左右2個傳感器結構相同，都是偏心錘式機械傳感器。傳感器裝在1個密封的防振保護盒內。前方傳感器的工作原理是：汽車正常行駛時，鈕力彈簧將錘、動觸頭定在止點位置，傳感器沒有觸發(fā)信號給中央控制器。當汽車沖撞時，慣性力克服彈簧的扭力而使其產(chǎn)生運動，帶動觸頭轉動，使動、靜觸頭接合。此時，傳感器向中央控制器發(fā)生'接通'信號，同時安全傳感器也接通，于是電子控制器發(fā)出引爆安全帶預緊器電雷管的指令，使安全帶拉緊而達到安全保護作用。前方傳感器有4個引腳，其中2個引腳接到電子控制器，另外2個為自診斷引腳。金屬電阻的作用是診斷本傳感器和中央控制器之間是處于開路狀態(tài)還是處于正常狀態(tài)。3.2中央傳感器中央傳感器裝在中央控制器內，用來感測汽車發(fā)生高速沖撞的信息，并將其輸送到電子控制器，用來引爆氣囊電雷管，使氣囊張開。同時前方傳感器也引爆了預緊器的電雷管，即安全帶預緊和氣囊張開同時起作用。中央傳感器是1個固體半導體壓力傳感器，它具有穩(wěn)定性好、應變靈墩系數(shù)K值大（約100-150）及莊墩電阻效應線性好等特點。中央傳感器的結構，其懸臂架壓在半導體應變片的兩端，當汽車發(fā)生沖撞時，半導體應變片在懸臂減速度力作用下發(fā)生彎曲變形，受壓后的電阻發(fā)生變化，電阻的變化引起動態(tài)應變儀輸出電壓發(fā)生變化。汽車的速度越大，沖撞后產(chǎn)生的減速度力越大，則輸出的電壓也越大。山于半導體應變傳感器輸出特性受溫度影響較大，故應用晶體管的基極發(fā)射極間電壓Ybe的溫度變化來消除傳感器輸出特性的變化，所以半導體傳感器要求有穩(wěn)定電源。3.3安全傳感器本系統(tǒng)設立了2個安全傳感器，用來防止系統(tǒng)在非沖撞時引起氣囊的誤動作。它們裝在中央控制器內，是1個水銀常開開關。當發(fā)生沖撞時，足夠大的減速度力將水銀拋上，接通電雷管電路。3.4電子控制器電子控制器包括引爆控制電路、驅動電路、儲存電路和診斷電路等。它們都集中裝在中央控制器上。實際上，引爆控制電路是1個晶體管開關電路。當傳感器傳來的信號電壓足夠大時，晶體管的發(fā)射極和集電極就導通，將傳來的信號與巳經(jīng)儲存的信號（電阻、電壓）相比較，確認是沖撞信號后則接通繼電器，山驅動電路接通電源與電雷管的總開關電路，引爆氣糞和安全帶電雷管。儲存電路和診斷電路是合在一起的。診斷電路不斷地分析和診斷氣囊系統(tǒng)的各種故障，將這些故障編碼儲入儲存電路，以備將來檢修時用。與此同時、驅動電路使儀表盤上的SRS警告燈開始閃爍。診斷儲存電路監(jiān)控如下故障：①氣囊誤引爆和不引爆。②傳感器的失靈。③系統(tǒng)各接頭和線路的短路或開路。3.4.1輔助電源輔助電源包括1個直流穩(wěn)壓器和1個電容儲能器。直流穩(wěn)壓器能保證供給系統(tǒng)電壓的恒定性，使系統(tǒng)能正常工作而不發(fā)生失效引爆事故。它是一種帶比較、放大和調節(jié)動能的集成穩(wěn)壓裝置。電容儲能器是利用電容儲存電能，在沖撞中發(fā)生電源中斷時，擔負起氣囊系統(tǒng)的電源作用，避免失效引爆事故。3.4.2用物理學原理說明，使用氣囊與不用氣囊相比較，為什么前者比較安全？若某次事故中汽車原行駛速度是35m/s,乘員沖向氣囊后經(jīng)0.2s停止運動，人體沖向氣囊的質量約為52kg,頭部和胸部作用在氣囊上的面積約為700cm。估算，人的頭部和胸部受到的平均莊強為多大？安全氣囊是現(xiàn)代轎車上引人注U的高技術裝置。安裝了安全氣囊裝置的轎車方向盤，平常與普通方向盤沒有什么區(qū)別，但一旦車前端發(fā)生了強烈的碰撞，安全氣囊就會瞬間從方向盤內\蹦\出來，墊在方向盤與駕駛者之間，防止駕駛者的頭部和胸部撞擊到方向盤或儀表板等硬物上。安全氣囊面世以來，巳經(jīng)挽救了許多人的性命。研究表明，有氣囊裝置的轎車發(fā)生正面撞車，駕駛者的死亡率，大轎車降低了30%,中型轎車降低11%,小型轎車降低14%。安全氣囊主要由傳感器、微處理器、氣體發(fā)生器和氣囊等部件組成。傳感器和微處理器用以判斷撞車程度，傳遞及發(fā)送信號；氣體發(fā)生器根據(jù)信號指示產(chǎn)生點火動作，點燃固態(tài)燃料并產(chǎn)生氣體向氣囊充氣，使氣囊迅速膨脹，氣囊容量約在（50-90）Lo同時氣糞設有安全閥，當充氣過量或囊內壓力超過一定值時會自動泄放部分氣體，避免將乘客擠壓受傷。安全氣囊所用的氣體多是氮氣或一氧化碳。除了駕駛員側有安全氣囊外，有些轎車前?排也安裝了乘客用的安全氣囊（即雙安全氣囊規(guī)格），乘客用的與駕車者用的相似，只是氣囊的體積要大些，所需的氣體也多一些而巳。另外，有些轎車還在座位側面靠門一側安裝了側面安全氣囊。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，近些年來安全氣糞兒乎成了各個汽車廠商轎車的標準配備了，然而對于這個事關生命的小部件，車主們對它的關注似乎少了一些。安全氣囊顧名思義，就是在危險發(fā)生時可以保護駕駛員生命安全的氣囊袋，一般是由一個折疊好的氣囊袋、充氣器、點火器以及氮氣固態(tài)粒子組成，通過安裝在車頭的兒組傳感器感應車輛與外物的撞擊度，以確定是否需要引爆氣囊。當車輛遭受正面強烈的撞擊時，它會在瞬間充氣膨脹以保護前座乘員的安全。據(jù)有關機構統(tǒng)訃，在所有可能致命的車禍中，如果使用安全帶，可挽救約45%的生命；如果同時使用安全氣囊，這一比例將上升到60%。對于這樣一個關鍵的部件我們該如何維護它呢？一般來說安全氣囊都可保持8-10年的有效期，在日常駕駛時只要儀表盤上的Airbag（安全氣囊）指示燈或故障燈未亮，就證明氣囊處于正常的工作狀態(tài)。但并不代表這就可以了，在使用過程中我們還應注意以下兒點：首先，無論何時我們都不應去敲打或撞擊安全氣囊所在的部位。更不應該用水去直接沖洗氣糞位置，因為受潮的安全氣糞在關鍵時刻無法保護你的生命。然后是坐姿。一般來說司機在駕車時不宜前傾，坐姿要緊貼座位，背椅應調到能夠舒適地控制汽車為好，這樣會有足夠的空間在發(fā)生意外后氣囊充分地發(fā)揮其保護作用。對于副駕駛位置也有安全氣囊的車輛，絕不能讓兒童坐在前排或在此位置安置兒童座椅，除非可以手動關閉此位置的安全氣囊，否則氣囊引爆時會給兒童造成巨大的傷害。最后，要提醒大家的是，在不系安全帶的狀況下，安全氣囊不但不能對乘員起到保護作用，還會對乘員有嚴重的殺傷力，安全氣囊的爆發(fā)力是驚人的，足以給駕駛者以重創(chuàng)。（什么是汽車安全氣囊技術？有什么作用？該如何使用？作為現(xiàn)代汽車普遍采用的新技術，汽車安全氣囊技術能為乘員提供碰撞后自動保護。在國外，隨著越來越多的汽車裝備了安全氣囊，使得交通事故死亡率有所下降，盡管如此，氣囊并不能取代安全帶，所以有些車主認為安全性能好的汽車可以不系安全帶是完全錯誤的。4兩次動作的雙氣囊系統(tǒng)工作原理兩次動作的雙氣囊系統(tǒng)在轎車上的布置是山傳感器、中央控制器、雙氣囊、雙安全帶預緊器和接頭等組成。中央控制器山中央傳感器、電子控制器、安全傳感器和輔助電源組成。氣囊中除了氣囊外，還有電雷管、氣體發(fā)生器；安全帶預緊器中也有電雷管。本系統(tǒng)的電氣聯(lián)接特點是：①左右兩個前方傳感器并聯(lián)，并聯(lián)后與左右安全帶預緊器電雷管、安全傳感器串聯(lián)。②中央傳感器和前方傳感器并聯(lián)，它們吊聯(lián)后的電路也并聯(lián)。系統(tǒng)的工作原理如下：在汽車行駛中，3個傳感器不斷將車速變化的信息輸入到電子控制器，經(jīng)電子控制器不斷地計算、分析、比較和判斷，并隨時準備發(fā)出指令。當車速小于30km/h沖撞時，前方