安全氣囊工作原理

安全氣囊工作原理第1頁/共44頁一、概述1、作用

當汽車遭受碰撞導致車速急劇變化時，氣囊迅速膨脹，在駕駛員、乘員與車內構件之間迅速鋪墊一個氣墊，使駕駛員、乘員頭部與胸部壓在充滿氣體的氣囊上，利用氣囊的阻尼作用和氣囊排氣節(jié)流的阻尼作用來吸收人體慣性力產(chǎn)生的動能，從而減輕人體遭受傷害的程度。

安全氣囊是當車輛發(fā)生碰撞事故時保護乘員的安全帶輔助裝置。(必須和安全帶配合）第2頁/共44頁駕駛員無安全帶與安全氣囊保護前排乘員無安全帶與安全氣囊保護第3頁/共44頁駕駛員無安全氣囊但佩戴安全帶駕駛員有安全氣囊但未佩戴安全帶第4頁/共44頁2、分類

單氣囊（只裝在駕駛員側）按數(shù)量分

雙氣囊（駕駛員側和副駕駛員側）

多氣囊（駕駛員、副駕駛、側向等）按引爆方式

機械式（目前很少用）

電子式（普遍使用）

安全氣囊（保護全身）按氣囊大小

大型氣囊（保護上半身）

小型氣囊（保護面部）第5頁/共44頁

駕駛員用

前排乘員用按保護對象

后排乘員用

側面防撞用

下肢用

車頂部用第6頁/共44頁第7頁/共44頁第8頁/共44頁第9頁/共44頁第10頁/共44頁3、對安全氣囊的要求可靠性高：使用年限為7-15年安全可靠：正確區(qū)分制動減速和碰撞減速的區(qū)別靈敏度高：當發(fā)生碰撞時，在第二次碰撞前打開有防誤爆功能：輕微碰撞下不能打開有自動診斷功能有備用電源第11頁/共44頁二、安全氣囊系統(tǒng)的組成傳感器電控單元（ECU）氣囊組件安全指示燈等第12頁/共44頁（一）傳感器1、作用

在汽車發(fā)生碰撞時，由傳感器檢測汽車碰撞的強度信號，并將信號輸入電子控制單元（ECU），ECU根據(jù)碰撞傳感器的信號判斷是否引爆充氣元件給氣囊充氣。第13頁/共44頁2、分類第14頁/共44頁（1）機械式傳感器(偏心錘式）第15頁/共44頁（2）機電式（鋼球式、滾筒式）第16頁/共44頁（3）電子式（壓電式）第17頁/共44頁第18頁/共44頁（4）安全傳感器（防護碰撞傳感器）作用：防止因碰撞傳感器短路而造成氣囊誤爆炸。減速度值比碰撞傳感器小一些，只有當安全傳感器和任一碰撞傳感器同時接通，SRS電路才接通，氣囊才可能充氣當發(fā)生碰撞時，足夠大的慣性力將水銀上拋，接通傳爆管電路。第19頁/共44頁（二）、電控單元（ECU）是氣囊系統(tǒng)的核心部件，大多安裝在駕駛艙內中央控制臺下面。第20頁/共44頁1、邏輯模塊（微處理器）用于監(jiān)測汽車縱向減速度或慣性力是否達到設定值，控制氣囊組件中的點火器引爆點火劑。功能：邏輯判斷

診斷測試2、信號處理電路

由放大器和濾波器組成，用于對傳感器檢測的信號進行整形、放大和濾波，以便于ECU能夠接收、識別和處理。

第21頁/共44頁3、備用電源氣囊系統(tǒng)有兩個電源汽車電源（蓄電池）

備用電源備用電源的組成：電源控制電路、若干電容備用電源的作用：

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(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。4、保護電路和穩(wěn)壓電路作用：防止SRS元件遭受過電壓損害第22頁/共44頁（三）氣囊組件組成：氣體發(fā)生器點火器氣囊第23頁/共44頁1、氣體發(fā)生器（充氣器）作用：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。原理：利用熱效反應產(chǎn)生氮氣而充入氣囊。在點

火器引爆點火劑的瞬間，點火劑產(chǎn)生大量

熱量，充氣劑（疊氯化鈉）受熱立即釋

放氮氣，使氣囊膨脹。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氣體發(fā)生器相同第24頁/共44頁第25頁/共44頁第26頁/共44頁2、點火器安裝：氣體發(fā)生器的中央位置作用：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。第27頁/共44頁3、氣囊氣囊材料：尼龍理想情況：氣囊應在汽車發(fā)生碰撞之后，駕駛員或乘員開始前撲之前瞬時展開，此時，駕駛員或乘員頭部移動須小于15cm。接著駕駛員或乘員撲向氣囊，而氣囊也立即冷卻和泄漏，在氣囊收縮的同時吸收沖擊能量。保護駕駛員和乘員免受危害。第28頁/共44頁（四）安全氣囊指示燈又稱安全氣囊警告燈指示氣囊系統(tǒng)是否處于正常狀態(tài)工作正常：點火開關打開后，閃亮幾秒后熄滅。故障：氣囊指示燈不亮、一直亮或在行駛途中突

然點亮。第29頁/共44頁（五）螺旋電纜保證轉向盤具有足夠的轉動角度而又不致于損傷氣囊組件的連接線束第30頁/共44頁第31頁/共44頁（六）插接器連接器采用了導電性能和耐久性能良好的鍍金端子。第32頁/共44頁三、氣囊系統(tǒng)工作原理當汽車發(fā)生正面碰撞事故時，安全氣囊控制系統(tǒng)檢測到?jīng)_擊力(減速度)超過設定值時，安全氣囊電腦立即接通充氣元件中的電爆管電路，點燃電爆管內的點火介質，火焰引燃點火藥粉和氣體發(fā)生劑，產(chǎn)生大量氣體，在0.03秒鐘的時間內即將氣囊充氣，使氣囊急劇膨脹，沖破方向盤上裝飾蓋板鼓向駕駛員和乘員，使駕駛員和乘員的頭部和胸部壓在充滿氣體的氣囊上，緩沖對駕駛員和乘員的沖擊，隨后又將氣囊中的氣體放出。第33頁/共44頁第34頁/共44頁第35頁/共44頁四、工作過程第36頁/共44頁(1)撞車10ms后，達到引爆系統(tǒng)引爆時極限，引爆器引爆，產(chǎn)生大量的熾熱氣體。此時駕駛員由于慣性仍然坐著。(2)20ms后駕駛員開始移動，但還沒有到達氣囊；(3)40ms后氣囊已完全漲起，駕駛員逐漸向前移動，安全帶被拉長，人的部分沖擊撞吸收。(4)60ms后駕駛員已經(jīng)開始沉向氣囊。(5)80ms后駕駛員的頭和身體上部沉向氣囊。氣囊的排氣口打開，其中的氣體在高壓下勻速逸出，以吸收能量。(6)100ms后車速已降為零，這時對車內的乘員來講事故的危險期就已經(jīng)結束。(7)ll0ms后。駕駛員向前移動達到最大距離，并身體開始后移，回向座位。這時大部分氣體已從氣囊中逸出，前方又恢復了清晰的視野。第37頁/共44頁五、安全氣囊的正確使用1、必須和安全帶配合使用第38頁/共44頁第39頁/共44頁2、應及時排除安全氣囊故障3、不要認為碰撞安全氣囊傳感器4、按規(guī)范保管好安全氣囊器件第40頁/共44頁六、注意事項1.不能測量點火器電阻第41頁/共44頁2.不能修理安全氣囊任何組件，只能更換3.妥善保管安全氣囊組件4.充氣組件從90mm以上落地不能用。5.充氣組件不能承受65C以上的溫度。6.帶氣的或未展開的充氣組