汽车安全气囊系统工作原理

项目3乘客保护系统

故障检修

任务2汽车安全气囊警示灯长亮

故障检修3.2.3汽车安全气囊系统工作原理知识目标掌握安全气囊的工作原理；3.2.3汽车安全气囊系统工作原理

安全气囊系统的控制原理1.当汽车遭受正面碰撞和侧面碰撞时，安全气囊系统的控制原理完全相同。下面以正面碰撞为例说明安全气囊系统的控制原理，如图3-3所示。3.2.3汽车安全气囊系统工作原理

汽车安全气囊系统工作原理分析图3-3安全气囊系统的控制原理3.2.3汽车安全气囊系统工作原理当汽车遭受前方一定角度范围内的碰撞时，安装在汽车前部和SRSECU内部的碰撞传感器都会检测到汽车突然减速的信号，并将信号输入SRSECU，以便判断是否发生碰撞。当汽车遭受碰撞且减速度达到设定阈值时，SRSECU发出指令，控制气体发生器内点火器(电管)电路接通，使点火器引爆，点火剂(引药)受热爆炸(电热丝通电发热引爆炸药)产生大量热量，使充气剂(叠氮化钠固体药片)受热分解并释放出大量氮气充入气囊，气囊冲开气囊组件上的装饰盖并鼓向驾驶员或乘员，使驾驶员或乘员面部和胸部压靠在充满气体的气囊上，在人体与车内构件之间铺垫一个气垫，将人体与车内构件之间的碰撞变为弹性碰撞，通过气囊产生变形和排气节流来吸收人体碰撞产生的动能，从而达到保护人体的目的。3.2.3汽车安全气囊系统工作原理图3-4所示为大众轿车安全气囊，当汽车以50km/h的车速与前方障碍物碰撞时，安全气囊的动作时序。图3-4安全气囊的动作时序3.2.3汽车安全气囊系统工作原理安全气囊的动作过程2.

(1)碰撞约10ms后，气囊达到引爆极限，点火器引爆点火剂并产生大量热量，使充气剂受热分解，驾驶员尚未动作。（2）碰撞约15ms后，大量气体进入气囊，气囊开始膨胀，驾驶员要向前准备移动。(3)碰撞约50ms后，气囊完全充满，体积最大，驾驶员向前移动，安全带斜系在驾驶员身上并拉紧，部分冲击能量已被吸收。(4)碰撞约80ms后，驾驶员头部及身体上部压向气囊，气囊在人体惯性力作用下产生变形和节流作用，从而吸收人体与气囊之间弹性碰撞产生的动能。(5)碰撞约150ms后，碰撞危害解除，车速降低直至为零。3.2.3汽车安全气囊系统工作原理由此可见，从气囊开始充气到完全充满约为50ms；从汽车遭受碰撞开始到气囊收缩为止，所用时间仅为150ms左右，而人们眨一下眼所用时间约为150ms。由于气囊在碰撞过程中经历的时间极短，动作状态无法用肉眼判别。因此，目前世界各国普遍采用模拟人体进行碰撞试验。3.2.3汽车安全气囊系统工作原理汽车安全气囊系统并非在所有碰撞情况下都能起作用。如图3-5所示，正面安全气囊只有在汽车正前方或斜前方±30°范围内发生碰撞、纵向减速度达到设定阈值且防护传感器和任意一只前碰撞传感器同时接通时，才能引爆正面气囊充气。图3-5安全气囊有效范围3.2.3汽车安全气囊系统工作原理安全气囊系统的有效范围3.(1)汽车遭受到侧面碰撞超过斜前方±30°范围时。(2)汽车遭受横向碰撞时。(3)汽车遭受后方碰撞时。(4)汽车发生绕纵向轴线侧翻时。(5)纵向减速度未达到设定阈值时。(6)所有前碰撞传感器都未接通或SRSECU内部的防护传感器未接通时。(7)汽车正常行驶、正常制动或在不平的道路条件下行驶时在下列情况下，正面气囊不会引爆充气。3.2.3汽车安全气囊系统工作原理减速度阈值的设定4.减速度阈值根据安全气囊系统的性能设定，不同车型安全气囊系统的减速度阈值不尽相同。在美国，因为安全气囊系统是按驾驶员不佩戴座椅安全带来设计的，气囊体积大、充气时间长，所以应在较低的减速度阈值时引爆气囊，即汽车以较低速度(20km/h左右)行驶而发生碰撞时就应引爆气囊。在日本和欧洲，由于安全气囊系统是按驾驶员佩戴座椅安全带来设计的，气囊体积小、充气时间短，因此设定的减速度阈值较高，汽车以较高速度(30km/h左右)行驶而发生碰撞时，才能引爆气囊充气