008_安全气囊系统

汽车安全气囊系统SRS一、安全气囊的概念SupplementalRestraintSafeAirBagSystem——辅助防护安全气囊系统——SRS气囊系统公安部和交通部规定：自1993年7月1日起，所有轿车和中小客车在行驶过程中，驾驶员必须系上安全带。三、SRS气囊的功用汽车碰撞形式：一次碰撞、二次碰撞一次碰撞——汽车与汽车或汽车与障碍物之间的碰撞。二次碰撞——一次碰撞后，驾驶员和乘员受惯性力作用与车内的方向盘、挡风玻璃或仪表台等构件发生的碰撞－—遭受伤害的主要原因。SRS气囊功用示意图图14－1汽车遭受正面碰撞时SRS的作用情况（a）驾驶席气囊；（b）驾驶席与乘员席气囊；1－驾驶员；2－前排乘员当汽车遭受碰撞时，在驾驶员与方向盘或乘员与车内构件之间铺垫一个气垫，利用气垫上小孔的排气节流作用来吸收碰撞产生的动能，从而减轻人体遭受伤害的程度。四、安全气囊SRS的组成图14－2SRS零部件安装位置（二）安全气囊SRS控制电路图14－3安全气囊SRS控制电路五、电子控制安全气囊SRS的分类按功用分类：正面SRS气囊系统－－保护头部、胸部侧面SRS气囊系统－－保护颈部、腰部按数量分类：单SRS气囊系统——驾驶席气囊双SRS气囊系统——驾驶席和前排乘员席两个气囊广州本田雅阁ACCORD轿车、市民CIVIC轿车丰田佳美Camry、马自达Mazda626、929型轿车多SRS气囊系统——3个或3个以上气囊瑞典沃尔沃VOLVO850、960型轿车；奥迪A6；别克无论气囊数量多少，均可采用一个SRSECU控制。第二节安全气囊系统工作原理一、安全气囊控制原理二、安全气囊动作过程三、安全气囊有效范围一、安全气囊系统控制原理图14－4安全气囊系统控制原理碰撞→碰撞传感器和防护传感器触点闭合→点火器点火→点火剂（引药）爆炸→充气剂（叠氮化钠固体药片）受热分解释放氮气→气囊膨开形成气垫→保护人体。二、安全气囊动作过程图14－5安全气囊系统SRS动作时序（a）10ms后；（b）40ms后；（c）60ms后；（d）110ms后博世（Bosch）公司在奥迪Audi轿车上试验研究表明：当车速50km/h与前面障碍物相撞时，气囊动作时序：（1）碰撞10ms后，点火剂引爆产生热量，充气剂分解，驾驶员未动作（图14-5a）（2）碰撞40ms后，气囊充满，体积最大，驾驶员前移，（图14-5b）（3）碰撞60ms后，乘员头、胸压向气囊，气孔排气节流吸收碰撞动能（图14-5c）（4）碰撞110ms后，气体逸出，人体复位，恢复视野，（图14-5d）（5）碰撞120ms后，危害解除，车速降零（人眨一次眼时间：约为200ms左右）气囊动作过程与经历时间的关系（1）碰撞10ms后，点火剂引爆产生热量，充气剂分解，驾驶员未动作（图14-5a）（2）碰撞40ms后，气囊充满，体积最大，驾驶员前移，（图14-5b）（3）碰撞60ms后，乘员头、胸压向气囊，气孔排气节流吸收碰撞动能（图14-5c）（4）碰撞110ms后，气体逸出，人体复位，恢复视野，（图14-5d）（5）碰撞120ms后，危害解除，车速降零（人眨一次眼时间：约为200ms左右）三、安全气囊有效范围图14－6安全气囊有效范围正面气囊引爆条件（1）正前方±30°角；（2）纵向减速度达到某一值（减速度阈值）。气囊不能引爆的无效范围•气囊无效范围：（1）碰撞超过斜前方±30°角时；（2）遭受横向碰撞时；（3）遭受后方碰撞时；（4）绕纵向轴线侧翻时；（5）纵向减速度未达到设定阈值时；（6）正常行驶、制动或路面不平行驶时。•减速度阈值设定：根据SRS气囊性能设定美国气囊按驾驶员不戴安全带设计，气囊体积大、充气时间长，减速度阈值较低，汽车在较低车速（12～22km/h）碰撞时，气囊就会引爆。在日本和欧洲气囊按驾驶员戴安全带设计，气囊体积小、充气时间短，减速度阈值较高，汽车在较高车速（19～32km/h）碰撞时，气囊才能引爆。第三节气囊控制部件结构原理一、碰撞传感器二、SRS控制单元三、SRS指示灯四、SRS气囊组件五、线束连接器及保险机构一、碰撞传感器1、滚球式碰撞传感器2、滚轴式碰撞传感器3、偏心锤式碰撞传感器4、水银开关式碰撞传感器5、电阻应变计式碰撞传感器6、压电效应式碰撞传感器（一）滚球式碰撞传感器结构•结构：图14-7滚球1：感测惯性力或减速度的大小，可在导缸3内移动或滚动。磁铁2：永久磁铁导缸3：触点4：两个固定不动，分别与传感器引线端子连接壳体5：印制有箭头标记，指示安装方向（二）滚球式碰撞传感器原理图14－8滚球式传感器工作原理（a）静止状态；（b）工作状态静止时：滚球被吸向磁铁，触点断开（图a）碰撞时（惯性力大于磁铁的吸力时）：滚球左移，触点接通（图b），接通SRS气囊点火器回路。（一）滚轴式碰撞传感器结构止动销1：滚轴2：滚动触点3：固定在滚轴部分的片状弹簧上，并可随滚轴一起转动。固定触点4：与片状弹簧6绝缘固定在底座5上，并与传感器另一个引线端子连接片状弹簧6：与传感器一个引线端子连接，一端固定在底座5上，另一端绕在滚轴2上底座5：（二）滚轴式碰撞传感器原理图14－9滚轴式传感器结构原理（a）静止状态；（b）工作状态1－止动销；2－滚轴；3－滚动触点；4－固定触点；5－底座；6－片状弹簧静止状态时：滚轴在片状弹簧的弹力作用下滚向止动销一侧，触点3、4断开状态遭受碰撞时（惯性力大于片弹簧弹力时）：滚轴滚动，触点3、4接通，图6-12b所示，接通SRS气囊点火器回路。（一）偏心锤式碰撞传感器结构偏心锤1、8：偏心安装在偏心锤臂2、15上偏心锤臂2、15：转动触点臂3、11：两端固定有触点6、13，转动触点6、13：随触点臂转动固定触点10、16：绝缘固定在传感器壳体上，用导线与端子7、14或5、17连接复位弹簧19：挡块9：壳体4、12：（二）偏心锤式碰撞传感器原理图14－11偏心锤式碰撞传感器工作原理（a）静止状态；（b）工作状态静止状态时：弹簧使偏心锤与挡块接触，转动触点与固定触点断开（图14-11a）遭受碰撞时（偏心锤惯性力矩大于弹力力矩时）：偏心锤转动，转动触点与固定触点接触（图14-11b），接通SRS气囊点火器回路。（一）水银式碰撞传感器结构水银1：良导体，导电性能好电极5、6：壳体2：密封螺塞7：密封圈4：（二）水银式碰撞传感器原理图14－12水银开关式传感器结构（a）静止状态；（b）工作状态1－水银（静态位置）；2－壳体；3－水银（动态位置）；4－密封圈；5－电极（接点火器）；6－电极（接电源）；7－密封螺塞；F1－水银运动方向分力；F2－惯性力；α－水银运动方向与水平方向之间的夹角发生碰撞时：减速度使水银产生惯性力，分力将水银抛向电极，使两个电极接通，从而接通气囊点火器电路。（一）安全气囊控制组件（SRSECU）结构图14－13LincolnCity轿车SRSECU的结构1－能量储存装置（电容器）；2－碰撞防护传感器总成；3－传感器触点；4－传感器滚轴；5－四端子插座；6－专用CPU；7－SRSECU插座（二）安全气囊控制组件（SRSECU）电路图14－14SRSECU电路框图（三）本田轿车气囊（SRSECU）电路三、SRS（AIRBAG）指示灯形式：SRS、AIRBAG图形位置：仪表盘面膜下面功用：指示SRS状态；显示故障代码。四、SRS气囊组件驾驶席气囊组件乘员席气囊组件（一）驾驶席SRS气囊组件装饰盖2：表面模压撕纹1减小气囊膨开阻力气囊3：聚酰胺织物（如尼龙）降落伞形式折叠成包背面排气孔2～4个气体发生器4：充气（图14－17）点火器引线5：（二）气体发生器（充气器）壳体：冷压成一体，内装充气剂、滤网和点火器上盖1：制有若干个充气孔2下盖3：制有安装孔4充气剂4：叠氮化钠NaN3固体药片无色六方形晶体，有剧毒！约300℃时分解。金属滤网2：过滤渣粒点火器5：电雷管（图14－19）（三）点火器药筒2：引爆炸药1：电热丝4：引药3：起爆药（叠氮化铅Pb(N3)2）电极10：引出导线7：工作情况：电热丝通电迅速红热，引爆引药，炸药瞬间爆炸产生热量，药筒内温度和压力急剧升高并冲破药筒，使充气剂受热分解，释放氮气充入气囊使其膨开。（四）乘员席SRS气囊组件图14－20乘员席SRS气囊组件结构1－点火器引线；2－饰盖撕印；3－气囊饰盖；4-SRS气囊；5－手套箱；6－空调风向开关；7－仪表台；8－气体发生器五、线束连接器及保险机构防止气囊误爆机构－－2、5、8电路连接诊断机构－－1、3、7、9连接器双重锁定机构－－5、8端子双重锁定机构－－－1～9螺旋线束（一）防止气囊误爆机构－短路片功用：连接器拔开时，将点火器一侧插头或插座的两个引线端子短接。正常连接时，绝缘壳体将短路片向上顶起（图a），电热丝电路正常连接。连接器脱开时，短路片将点火器一侧插座（或插头）的引线端子短接，电热丝与短路片构成回路（图b）。（二）电路连接诊断机构－诊断销功用：监测传感器和电脑的连接器是否可靠连接。传感器电阻为无穷大时，连接不可靠（图a）阻值等于并联电阻阻值时（丰田车系=755～885）：连接可靠（图b）（三）连接器双重锁定机构功用：锁定连接器插头与插座，防止连接器脱开。插头上：设有主锁和两个凸台（图a）插座上：设有锁柄能够转动的副锁当主锁未锁定时，插头凸台阻止副锁锁定——图a当主锁完全锁定时，副锁锁柄方能转动并锁定——图b所示当主锁与副锁双重锁定后，插头与插座连接状态如图c，防止插头与插座脱开。（四）端子双重锁定机构功用：防止连接器端子滑动。锁定机构：连接器壳体上的锁柄、分隔片锁柄：一次锁定机构，防止端子沿引线轴线方向滑动；分隔片：二次锁定机构，防止端子沿引线径向移动。（五）螺旋线束图14－27螺旋形弹簧与螺旋线束1、3－线束插头或插座；2－螺旋形弹簧；4－弹簧壳体；5－搭铁插头气囊线束：黄色螺旋线束：将线束安装在螺旋形弹簧内，再安放到弹簧壳体内功用：保证方向盘有足够地转动角度而又不致损伤驾驶席气囊线束，电喇叭线束也安装在螺旋形弹簧内。螺旋线束——螺旋弹簧——游丝——游丝弹簧安装螺旋弹簧时，应注意其安装位置和方向，否则将会导致方向盘转动角度不足或转向沉重。第四节座椅安全带控制系统图14－28凌志LS400型轿车辅助防护系统零部件位置1－SRS指示灯；2－右前碰撞传感器；3－乘员席SRS气囊组件；4－SRSECU；5－右座椅安全带收紧器；6－左座椅安全带收紧器；7－驾驶席SRS气囊组件；8－螺旋线束；9－左前碰撞传感器一、座椅安全带收紧器结构图14－29安全带收紧器结构原理1－导管（气缸）；2－活塞；3－充气剂（叠氮化钠药片）；4－引爆炸药；5－电热丝；6－线束插座；7、9－通气孔；8－气体发生器；10－钢丝绳；11－气体二、座椅安全带收紧器电路图14－29凌志LS400型轿车SRS电路框图三、座椅安全带收紧器工作状态图14－31安全带与气囊控制系统工作情况在8ms内能将安全带收紧10～15cm本章结束师者，传道、授业、解惑也。