汽車安全氣囊系統(tǒng)

1、1、安全性：主動安全和被動安全。 （1）主動安全：是指汽車防止發(fā)生事故的能力，主要有操縱穩(wěn)定性、制動性能、平順性等。 如：ABS、TCS、ESP 等。,一、概述,項(xiàng)目四 電控安全系統(tǒng),任務(wù)一 安全氣囊系統(tǒng),（2）被動安全：是指在萬一發(fā)生事故的情況下，汽車保護(hù)乘員的能力。 如：SRS、安全帶、防撞式車身等。,SRS：安全氣囊系統(tǒng),2、安全氣囊系統(tǒng)的種類,主、副駕駛安全氣囊,前排側(cè)氣囊,后排側(cè)氣囊,膝部氣囊,頭部氣囊(氣簾),氣囊作為三點(diǎn)式安全帶的補(bǔ)充，是輔助保護(hù)設(shè)備。,由碰撞傳感器、電控單元(ECU)、指示燈和氣囊組件四部分組成，如圖所示。,安全氣囊系統(tǒng)的組成,二、安全氣囊系統(tǒng)的組成,（一）碰撞

2、傳感器 地位：主要的控制信號輸入裝置。 作用：汽車發(fā)生碰撞時(shí)，檢測汽車碰撞的強(qiáng)度信號（即加速度的變化），并將信號輸入安全氣囊ECU，ECU根據(jù)該傳感器的信號判定是否引爆充氣元件使氣囊充氣。,1、重錘式加速度傳感器 如圖所示。,重錘式加速度傳感器,2、軌道球式加速度傳感器 如圖所示。,軌道球式加速度傳感器,3、滾柱卷簧式加速度傳感器：如圖所示。,滾柱卷簧式加速度傳感器,1：止動銷 2：滾軸 3：滾動觸點(diǎn) 4：固定觸點(diǎn) 5：底座 6：片狀彈簧,4、壓電式加速度傳感器：如圖所示。 碰撞時(shí)，傳感器受到?jīng)_擊，質(zhì)量塊的慣性力作用在壓電晶體上，壓電晶體在力的作用下產(chǎn)生電荷。電荷的大小與加速度的大小直接相關(guān)，

3、通過測量電荷就可以知道加速度的大小。,壓電式加速度傳感器,5、壓阻式加速度傳感器：如圖所示。 碰撞時(shí)，慣性塊的慣性力使彈簧彎曲，貼在板簧的應(yīng)變片的電阻發(fā)生變化，根據(jù)這一變化量就能測量作用在傳感器上的加速度。,壓阻式加速度傳感器,6、電容式加速度傳感器：如圖所示。 碰撞時(shí)，慣性塊的慣性力使平彈簧彎曲，從而改變慣性質(zhì)量與定片之間的相對距離或面積，導(dǎo)致電容發(fā)生變化，根據(jù)這一變化量就能測量作用在傳感器上的加速度。,電容式加速度傳感器,7、壓阻式集成傳感器：如圖所示。,壓阻式集成式傳感器,車前碰撞強(qiáng)度傳感器：檢測汽車遭受碰撞的激烈程度；（數(shù)量為2-3個） 安全傳感器：與車前碰撞強(qiáng)度傳感器串聯(lián)，用于防止安

4、全氣囊產(chǎn)生誤爆。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。（數(shù)量為1個）,【相關(guān)新聞】 2013年10月12日，一比亞迪S6車主一鍵式啟動汽車后，低頭系安全帶時(shí)，前排兩個氣囊誤爆，造成駕駛員眼球炸飛，臉部嚴(yán)重骨折，一只眼幾近失明；該車為9月6日購買，行駛不足500公里。,（二）安全氣囊電控單元 控制中心，主要由信號處理電路、備用電源電路以及保護(hù)電路和穩(wěn)壓電路組成，如圖所示。,安全氣囊電控單元(SRS電腦),功用：接收各傳感器的信號，判斷是否引爆氣囊，對系統(tǒng)故障進(jìn)行自診斷；對控制組件中關(guān)鍵部件的電路不斷進(jìn)行診斷測試，并通過安全氣囊指示燈和存儲在存儲器中的故障代碼來顯示測

5、試結(jié)果。,1、信號處理電路 主要由放大器和濾波器組成。 2、備用電源電路 兩個電源：一是汽車電源(蓄電池和交流發(fā)電機(jī))；另一是備用電源。備用電源電路由電源控制電路和若干個電容器組成。,備用電源功用：當(dāng)汽車電源與SRS電腦之間的電路切斷后，在一定時(shí)間(一般為6s)內(nèi)，維持安全氣囊系統(tǒng)供電，保持安全氣囊系統(tǒng)的正常功能。,3、保護(hù)電路和穩(wěn)壓電路 保護(hù)電路： 防止安全氣囊系統(tǒng)元件遭受損害，在安全氣囊控制模塊中設(shè)置。 穩(wěn)壓電路：保證汽車電源電壓變化時(shí)，安全氣囊系統(tǒng)能夠正常工作。,（三）指示燈 安全氣囊系統(tǒng)指示燈，SRS警告燈，SRS警示燈。 安裝位置：儀表盤面膜的下面，并在面膜表面的相應(yīng)位置制作有圖形或

6、SRS、AIRBAG等字樣標(biāo)識。 功用：指示安全氣囊系統(tǒng)功能是否處于正常狀態(tài)。,【正面】保護(hù)駕駛員與乘員的面部和胸部，防止方向盤、擋風(fēng)玻璃、儀表臺和前排座椅傷害人體。,（四）氣囊組件,駕駛員席：方向盤的中央； 前排乘員席：正前方的儀表臺上。,駕駛員側(cè)面安全氣囊,副駕位置側(cè)面安全氣囊,【側(cè)面】保護(hù)駕駛員與乘員頭部和腰部，防止車門或車身傷害人體。,1、駕駛員席氣囊組件 （1）氣囊及氣囊裝飾蓋 氣囊材料：聚酰胺織物制成，內(nèi)層涂有聚氯丁二烯，用以密閉氣體。 工作時(shí)間：碰撞后10ms內(nèi)開始充氣，從開始充氣到完全膨脹開的整個時(shí)間約為30ms。,氣囊裝飾蓋：表面模壓有撕印，以便使氣囊充氣時(shí)撕裂飾蓋，并減小沖

7、出飾蓋的阻力。 氣囊優(yōu)點(diǎn)：良好的耐磨性和防裂性能，機(jī)械強(qiáng)度高，使用壽命長，表面涂膜容易與涂層接合牢固等。 氣囊大小：依據(jù)制造公司不同而有所不同。,（2）氣體發(fā)生器 又稱為充氣器，在點(diǎn)火器引爆點(diǎn)火劑時(shí)，產(chǎn)生氣體向氣囊充氣，使氣囊脹開，如圖所示為煙火式氣體發(fā)生器的結(jié)構(gòu)。,煙火式氣體發(fā)生器,安裝位置：用專用螺栓和螺母固定在氣囊支架上。 充氣劑：疊氮化鈉(氮化鈉有劇毒)片狀合劑。 大多數(shù)氣囊采用熱效反應(yīng)產(chǎn)生氮?dú)馐箽饽页錃狻?（3）點(diǎn)火器 安裝位置：氣體發(fā)生器的中央位置（外包鋁箔） 。 功用：在碰撞傳感器和防護(hù)傳感器將氣囊電路接通時(shí)，引爆點(diǎn)火劑，產(chǎn)生熱量使充氣劑分解。 結(jié)構(gòu)：主要由引爆炸藥、藥筒、引藥、

8、電熱絲、電極和引出導(dǎo)線等組成。,工作過程：當(dāng)SRS電腦發(fā)出點(diǎn)火指令時(shí)，電熱絲電路接通，電熱絲迅速紅熱引爆引藥，引爆炸藥瞬間產(chǎn)生大量的熱量，藥筒內(nèi)溫度急劇升高并沖破藥筒，使充氣劑受熱分解，放出氮?dú)獬淙霘饽摇?2、前排乘員席SRS氣囊組件 安裝位置：副駕駛席正前方手套箱與儀表臺之間。 作用：保護(hù)乘員的面部和胸部。 組成和工作原理：與駕駛員席氣囊組件基本相同，僅結(jié)構(gòu)上有所不同。 體積：比駕駛員席氣囊體積 大(約200L)。,氣體發(fā)生器：復(fù)合式氣體發(fā)生器，長筒形，用藥質(zhì)量約為500g，如圖所示為雙頭點(diǎn)火的復(fù)合式氣體發(fā)生器的結(jié)構(gòu)。,雙頭點(diǎn)火的復(fù)合式氣體發(fā)生器,副駕駛氣囊可關(guān)閉,在歐美等發(fā)達(dá)國家，大部分車

9、型都配有副駕駛座氣囊關(guān)閉功能，但國內(nèi)市場這一項(xiàng)實(shí)用的裝備卻只見于個別經(jīng)濟(jì)型車和部分豪華車型之上。,三、安全氣囊系統(tǒng)工作原理 在發(fā)生一次碰撞后，二次碰撞前，迅速在乘員和汽車內(nèi)部結(jié)構(gòu)之間打開一個充滿氣體的袋子，使乘員撲在氣袋上，避免或減緩二次碰撞，從而達(dá)到保護(hù)乘員的目的。由于乘員和氣袋相碰時(shí)，因振蕩造成乘員傷害，所以，一般在氣囊的背面開兩個直徑25mm左右的圓孔。這樣，當(dāng)乘員和氣囊相碰時(shí)，借助圓孔的放氣可減輕振蕩，放氣過程同時(shí)也是一個釋放能量的過程，因此可以很快地吸收乘員的動能，有助于保護(hù)乘員。,SRS的工作過程,BOSCH公司在奧迪上試驗(yàn)： 車速為50km/h時(shí)與前壁障相撞，安全氣囊工作過程：

10、1、碰撞10ms后，安全氣囊引爆器引爆，使充氣劑疊氮化鈉分解，產(chǎn)生大量氮?dú)?。駕駛員仍保持在座椅上。,2、20ms后，駕駛員開始移動，但還沒有到達(dá)氣囊。,3、40ms后氣囊完全張開，駕駛員逐漸向前移動，安全帶拉緊，人體部分沖擊能量被安全帶吸收。,4、60ms后駕駛員已經(jīng)開始沉向氣囊。 5、80ms后駕駛員的頭部和身體上部沉向氣囊。 氣囊背面的排氣口打開，氣體在高壓下緩慢逸出，以吸收人體與氣囊碰撞的能量。,6、110ms后車速已降為0。 7、120ms后駕駛員向前移動達(dá)到最大距離，隨后身體開始后移，回向座位。大部分氣體從氣囊中逸出，前方又恢復(fù)了清晰的視野。,人的眼皮眨一下所用時(shí)間約為200ms左右

11、。,【總結(jié)】安全氣囊系統(tǒng)的組成及原理,一、概述 二、安全氣囊系統(tǒng)的組成 （一）碰撞傳感器 （二）電控單元(ECU) （三）指示燈 （四）氣囊組件,三、安全氣囊系統(tǒng)工作原理 工作過程,【備注】行人安全氣囊技術(shù),沃爾沃V40,在中國，25%的交通事故喪生者為行人，而在歐洲和美國該比例分別為14%和12%。 受傷的行人則數(shù)量更為龐大。對行人來說，通常最致命的為頭部負(fù)傷，在同車輛相撞的過程中，由發(fā)動機(jī)罩面板（Bonnet Panel）之下的硬質(zhì)結(jié)構(gòu)、風(fēng)擋底緣和A柱所導(dǎo)致。,車身前部7個傳感器,行人安全氣囊系統(tǒng)結(jié)構(gòu),首先抬高發(fā)動機(jī)罩，留下足夠距離，其次展開氣囊，在風(fēng)擋附近區(qū)域硬質(zhì)元件和行人之間作為緩沖墊。,碰撞發(fā)生后發(fā)動機(jī)罩內(nèi)端將抬高10厘米。當(dāng)氣囊系統(tǒng)被觸發(fā)后，該裝置伸出探針，從發(fā)動機(jī)罩面板后側(cè)釋放。同時(shí)氣囊啟動并開始充入氣體。在充氣過程中，氣囊抬高了發(fā)動機(jī)罩，抬高10厘米之后維持姿態(tài)不變。,【相關(guān)新聞】 1、2013年10月12日，一比亞迪S6車主一鍵式啟動汽車后，低頭系安全帶時(shí)，前排兩個氣囊誤爆，造成駕駛員眼球炸飛，臉部嚴(yán)重骨折，一只眼幾近失明；該車為9月6日購買，行駛不足500公里。,2、一汽召回部分奔騰B50轎車：安全氣囊存隱患,日前，一汽轎車股份有限公司根據(jù)缺陷汽車產(chǎn)品召回管理?xiàng)l例的要求，向國家質(zhì)檢總局備案了召回計(jì)劃，