汽車安全氣囊原理

關于汽車安全氣囊原理第2頁,共51頁，2024年2月25日，星期天第3頁,共51頁，2024年2月25日，星期天第4頁,共51頁，2024年2月25日，星期天第5頁,共51頁，2024年2月25日，星期天第6頁,共51頁，2024年2月25日，星期天第一節(jié)概述一、安全氣囊的類型按碰撞類型正面防護安全氣囊、側面防護安全氣囊和頂部碰撞防護安全氣囊。按氣囊數(shù)目單氣囊系統(tǒng)、雙氣囊系統(tǒng)等。第7頁,共51頁，2024年2月25日，星期天第一節(jié)概述二、汽車對安全氣囊的要求可靠性高安全氣囊的使用年限為7-15年。安全可靠能正確區(qū)分制動減速度和碰撞減速度的區(qū)別靈敏度高當汽車發(fā)生碰撞時，在二次碰撞前打開。有防誤爆功能減速度過過低，輕微碰撞不能引爆。有自動診斷功能。電控安全氣囊要有備用電源。

第8頁,共51頁，2024年2月25日，星期天第二節(jié)安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原理

一、組成有傳感器、氣囊組件及安全氣囊ECU等組成。

第9頁,共51頁，2024年2月25日，星期天第二節(jié)安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原理二、原理第10頁,共51頁，2024年2月25日，星期天第二節(jié)安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原理三、傳感器碰撞傳感器：檢測汽車碰撞強度的信號，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，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內部，通常有兩個安全傳感器。第11頁,共51頁，2024年2月25日，星期天第二節(jié)安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原理1、碰撞傳感器（1）滾球式傳感器結構及原理

第12頁,共51頁，2024年2月25日，星期天第二節(jié)安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原理工作原理

第13頁,共51頁，2024年2月25日，星期天第二節(jié)安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原理（2）偏心錘式傳感器的結構與原理外型如圖：第14頁,共51頁，2024年2月25日，星期天第二節(jié)安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原理結構圖第15頁,共51頁，2024年2月25日，星期天第二節(jié)安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原理工作原理：第16頁,共51頁，2024年2月25日，星期天第二節(jié)安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原理2、安全傳感器第17頁,共51頁，2024年2月25日，星期天第二節(jié)安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原理四、氣囊組件由氣體發(fā)生器、點火器、氣囊、飾蓋和底板等組成。駕駛員側氣囊組件位于方向盤中心處，乘客側氣囊組件位于儀表板右側雜貨箱上方。第18頁,共51頁，2024年2月25日，星期天第二節(jié)安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原理1、氣體發(fā)生器作用是在有效的時間內產生氣體，使氣囊張開。氣體發(fā)生器由上蓋、下蓋、充氣劑（疊氮化鈉固體藥片）和金屬濾網(wǎng)組成。金屬濾網(wǎng)安裝在氣體發(fā)生器的內表面，用以過濾充氣劑和點火劑燃燒產生的渣粒。氣體發(fā)生器是利用熱效反應產生氮氣而充入氣囊。在點火器引爆點火劑瞬間，點火劑會產生大量熱量，疊氮化鈉藥片受熱立即分解，產生氮氣并從充氣孔充入氣囊。雖然氮氣是無毒氣體，但是疊化氮鈉的副產品有少量的氫氧化鈉和碳酸氫鈉（白色粉末）。這些物質是有害的，因此在清潔膨脹后的氣囊時，應保持良好的通風并采取防護措施。第19頁,共51頁，2024年2月25日，星期天第二節(jié)安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原理氣體發(fā)生器的結構第20頁,共51頁，2024年2月25日，星期天第二節(jié)安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原理2、點火器第21頁,共51頁，2024年2月25日，星期天第二節(jié)安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原理3、氣囊駕駛員側的氣囊多采用尼龍布涂氯丁橡膠或有機硅制成。橡膠涂層起密封和保護作用，氣囊背面有2個泄氣孔。乘客側氣囊沒有涂層，靠尼龍布本身的孔隙泄氣。第22頁,共51頁，2024年2月25日，星期天第二節(jié)安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原理五、安全氣囊SRS指示燈SRS指示燈位于儀表板上，按通點火開關時，診斷單元對系統(tǒng)進行自檢，若點亮6s后熄滅，表示安全氣囊系統(tǒng)正常；若6s后SRS指示燈依然閃爍或一直不熄滅，表示安全氣囊系統(tǒng)有故障，提示駕駛員應進行維修。第23頁,共51頁，2024年2月25日，星期天第二節(jié)安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原理六、安全氣囊ECU安全氣囊ECU由中央處理器CPU、只讀存儲器ROM、隨機存儲器RAM、I/O接口，驅動器等電子電路組成，同時，安全氣囊ECU內部還有安全傳感器、備用電源、穩(wěn)壓電路和故障自診斷電路等等。第24頁,共51頁，2024年2月25日，星期天第二節(jié)安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原理安全氣囊ECU結構第25頁,共51頁，2024年2月25日，星期天第二節(jié)安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原理

ECU電控系統(tǒng)的原理

第26頁,共51頁，2024年2月25日，星期天第二節(jié)安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原理七、安全氣囊系統(tǒng)線束安全氣囊系統(tǒng)的所有線束都套裝在黃色的波紋管內，并與車頸線束連成一體，以便于區(qū)別。為了保證方向盤具有足夠的轉動角度而又不致?lián)p傷駕駛員氣囊組件的連接線束，在方向盤與轉向柱管之間采用了螺旋線束，即將線束安裝在螺旋形彈簧內，再將螺旋彈簧放到彈簧殼體內。電喇叭線束也安裝在螺旋在彈簧內，螺旋彈簧安裝在方向盤與轉向柱之間，安裝時應注意其安裝位置和方向，否則將導致螺旋線束和電喇叭線束折斷、方向盤轉向角度不足或轉向沉重。第27頁,共51頁，2024年2月25日，星期天第二節(jié)安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原理線束結構圖第28頁,共51頁，2024年2月25日，星期天第二節(jié)安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原理八、保險機構安全氣囊系統(tǒng)在線束連接器中也采用了防止氣囊誤引爆機構，主要是防止在維修拆裝過程中，由于靜電或誤通電將點火器中的電熱絲電路接通而將氣囊引爆。安全氣囊線束為了區(qū)別其他線束，不但將線束做成黃色，而且線束連接器采用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、端子雙重鎖定機構、連接器雙重鎖定構和電路連接檢查機構。第29頁,共51頁，2024年2月25日，星期天第二節(jié)安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原理

1、防止安全氣囊誤引爆機構在這種連接器中有一個短路片。當連接器插頭與插座接在一起時，插頭的絕緣體將短路片頂起，短路片與點火器的兩個端子分開，點火器中電熱絲電路處于正常連接狀態(tài)；當連接器撥下時，短路片就自動將點火器的兩個引線端子短接，使點火器的電熱絲與短路片構成回路，此時即使誤將電源加到點火器上，點火器也不會引爆，從而防止安全氣囊誤引爆。第30頁,共51頁，2024年2月25日，星期天第二節(jié)安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原理原理圖第31頁,共51頁，2024年2月25日，星期天

第二節(jié)安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原理

2、電路連接診斷機構電路連接診斷機構是用來監(jiān)測連接器是否連接可靠，常用于前碰撞傳感器。在這種連接器中，有一個診斷銷，和兩個診斷端子，連接器正常連接時，診斷銷與前碰撞傳感器中的常開觸點并聯(lián)。第32頁,共51頁，2024年2月25日，星期天第二節(jié)安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原理原理圖第33頁,共51頁，2024年2月25日，星期天第二節(jié)安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原理

3、連接器雙重鎖定機構安全氣囊系統(tǒng)在線束的重要連接部位，其連接器都采用了雙重鎖定機構，用于鎖定連接器的插頭與插座，防止連接器脫開。當主鎖未鎖定時，插頭上的兩個凸臺阻止副鎖鎖定；當主鎖完全鎖定時，副鎖鎖柄方能轉動并鎖定；當主鎖與副鎖雙重鎖定時，防止連接器插頭與插座分開。第34頁,共51頁，2024年2月25日，星期天第二節(jié)安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原理結構圖第35頁,共51頁，2024年2月25日，星期天第二節(jié)安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原理4、端子雙重鎖定機構 安全氣囊系統(tǒng)的每一個連接器都設有端子雙重鎖定機構，用于阻止引線端子滑出。連接器的插頭與插座都是由鎖柄和分隔片兩部分組成，鎖柄為一次鎖定機構，可防止端子沿引線軸向方向滑動；分隔片為二次鎖定機構，可防止端子沿引線徑向移動。第36頁,共51頁，2024年2月25日，星期天第二節(jié)安全氣囊系統(tǒng)的組成及工作原理原理圖第37頁,共51頁，2024年2月25日，星期天第三節(jié)電控安全氣囊系統(tǒng)的控制過程第38頁,共51頁，2024年2月25日，星期天第三節(jié)電控安全氣囊系統(tǒng)的控制過程第39頁,共51頁，2024年2月25日，星期天第三節(jié)電控安全氣囊系統(tǒng)的控制過程

前碰撞傳感器、安全傳感器與點火器都是串聯(lián)的，安全傳感器控制點火器的電源側電路，前碰撞傳感器控制點火器的搭鐵側電路，點火器引爆氣囊的條件是前碰撞傳感器與安全氣囊ECU內的安全傳感器必須同時接通。當汽車發(fā)生碰撞時，前碰撞傳感器、安全傳感器送給安全氣囊ECU一個閉合信號，這時安全氣囊ECU再綜合中央傳感器、SRS檢測電路，最后發(fā)出點火指令，通過點火驅動電路控制點火器的最終搭鐵，點火器中電熱絲迅速通電，引爆充氣劑，充氣劑受熱分解產生大量氮氣，充入氣囊。第40頁,共51頁，2024年2月25日，星期天第三節(jié)電控安全氣囊系統(tǒng)的控制過程安全氣囊系統(tǒng)的控制過程實例第41頁,共51頁，2024年2月25日，星期天第三節(jié)電控安全氣囊系統(tǒng)的控制過程原理圖第42頁,共51頁，2024年2月25日，星期天第三節(jié)電控安全氣囊系統(tǒng)的控制過程

電路特點前碰撞傳感器9、10與安裝在安全氣囊ECU中的中心傳感器并聯(lián)，駕駛員側氣囊點火器7與副駕駛員側氣囊點火器8并聯(lián)，左、右安全帶收緊器點火器5、6并聯(lián)。在安全氣囊ECU中有兩個相互并聯(lián)的安全傳感器，其中一個與安全帶收緊器5、6和安全氣囊ECU中的驅動電路構成回路，收緊器的點火器由安全氣囊ECU控制。另一個安全傳感器與氣囊點火器7、8和前碰撞傳感器9、10構成回路，氣囊點火器7、8也由安全氣囊ECU控制。第43頁,共51頁，2024年2月25日，星期天第三節(jié)電控安全氣囊系統(tǒng)的控制過程

工作原理當汽車車速低于30km/h發(fā)生碰撞時，碰撞產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判斷結果為不引爆安全氣囊，只引爆安全帶收緊器的點火器。與此同時，向左、右安全帶點火器發(fā)出點火指令使安全帶收緊，防止駕駛員和乘客受傷。當汽車車速高于30km/h發(fā)生碰撞時，碰撞產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判斷結果為需要引爆安全氣囊和安全帶收緊器共同保護駕駛員和乘客。與此同時，向左、右安全帶點火器和安全氣囊點火器發(fā)出點火指令，在安全帶收緊的同時，駕駛員側氣囊和乘客側氣囊同時打開，達到保護駕駛員和乘客目的。第44頁,共51頁，2024年2月25日，星期天第四節(jié)電控安全氣囊系統(tǒng)的故障診斷

一、福特汽車診斷方法：SRS指示燈亮6-8秒后熄滅，表明系統(tǒng)正常；若SRS指示燈閃爍不止或長亮，表明系統(tǒng)有故障，可根據(jù)SRS指示燈的閃爍規(guī)律讀取故障代碼。第45頁,共51頁，2024年2月25日，星期天第四節(jié)電控安全氣囊系統(tǒng)的故障診斷福特汽車安全氣囊零件位置圖第46頁,共51頁，2024年2月25日，星期天第四節(jié)電控安全氣囊系統(tǒng)的故障診斷

2．豐田汽車安全氣囊系統(tǒng)的故障診斷（1）讀取故障代碼豐田汽車安全氣囊系統(tǒng)的故障代碼，可用一根跨接線跨接診斷連接器上的TC、E1兩個端子，通過儀表板上的SRS指示燈閃爍規(guī)律讀取。

1）檢查SRS指示燈。

2）將點火開關轉到ON或ACC位置，并等待20s以上。

3）用跨接線將TDCL診斷連接器的TC、E1兩個端子短接。

4）根據(jù)儀表板