安全气囊SAB辅助安全防护系统SRS.ppt

安全气囊SAB SafeAirBag 辅助安全防护系统SRS SupplementalRestraintSystem 报告内容 安全气囊系统概述 系统组成及工作原理 传感器应用 组件结构及原理 安全气囊正确使用 1 2 3 4 5 6 一概述 辅助安全防护系统SRS的重要部件是气囊 故SRS系统也被称为辅助防护安全气囊系统 安全气囊是当车辆发生碰撞事故时保护乘员的安全带补助装置 一 发展史 一概述 雏形 1953年8月美国人Jhon W Hetrick发明的安全气垫 并获得了美国 汽车缓冲安全装置 专利 制法 60年代末 美国高速公路交通安全委员会 NHTSA 开始建议制定一个可选择的安全气囊法则 里程碑 1984年NHTSA在著名的 联邦汽车安全标准 中的208条款 乘员碰撞保护 中增加了安装气囊的要求 这为安全气囊的发展和使用提供了一个明确的法则及指导方向 标准件 20世纪90年代后期 美国 欧共体 日本已正式立法在汽车上配置安全气囊 双气囊已成为绝大多数主流轿车的标准配置 1997年美国客车装车率达到100 一概述 二 作用 车轮防抱死制动系统电子控制制动系统驱动防滑系统电控悬架系统电控动力转向系统车辆动力学控制系统 汽车主动安全系统 安全气囊三点式座椅安全带头枕可压缩式方向盘高强度车身 汽车被动安全系统 一概述 二 作用 中国每年月份 因交通事故死亡的人数约为10万人 其中大部分是碰撞造成的 当汽车遭受冲撞导致车速急剧变化时 安全气囊迅速膨胀 承受并缓冲驾驶员或乘员头部与身体上部和膝盖部位的惯性力 减轻人体遭受伤害的程度 一概述 二 作用 一次碰撞 汽车与汽车 汽车与障碍物之间的碰撞 二次碰撞 驾驶员和乘员与转向盘 挡风玻璃或仪表板之间的碰撞 司机和乘员遭受伤害的主要原因是二次碰撞 一次碰撞与二次碰撞间隔120ms SRS气囊迅速膨胀 承受并缓冲驾驶员或乘员头部与身体上部产生的惯性力 从而减小驾驶员和乘员在二次碰撞中受伤害程度 一概述 二 分类 正面防护安全气囊侧面防护安全气囊顶部碰撞防护安全气囊 单气囊系统双气囊系统多气囊系统 按碰撞类型分类 按气囊数目分类 驾驶员防撞气囊前排乘员防撞气囊后排乘员防撞气囊侧面防撞安全气囊膝部防撞安全气囊 一概述 二 分类 按保护对象分类 一概述 二 分类 1 驾驶员安全气囊2 前乘客安全气囊3 侧面安全气囊4 帘式安全气囊 头部 5 膝部安全气囊 二SRS系统组成及工作原理 一 气囊系统组成 碰撞传感器 SRS指示灯 SRS控制模块ECU 气囊组合件 气囊 气体发生器 点火器 二SRS系统组成及工作原理 一 气囊系统组成 左前碰撞传感器 右前碰撞传感器 SRS指示灯 螺旋电缆 SRS气囊 二SRS系统组成及工作原理 一 气囊系统组成 碰撞加速度传感器S318 153 安全气囊ECUJ234 侧向碰撞传感器S318 125 二SRS系统组成及工作原理 二 工作原理 SRSECU 气体发生器 碰撞传感器信号 气囊充气 二SRS系统组成及工作原理 三 工作过程 三传感器 碰撞传感器 检测汽车碰撞强度的信号 并将信号输入给安全气囊ECU 安装于汽车前部的碰撞传感器叫前碰撞传感器 安装于安全气囊ECU内部的碰撞传感器叫中央传感器 安全传感器 安全传感器也叫做保险传感器 其闭合的减速度要稍小一些 起保险作用 防止安全气囊系统在非碰撞的情况下发生误引爆 安全传感器安装在安全气囊ECU内部 通常有两个安全传感器 三传感器 1 前翼子板内侧 丰田凰冠 佳美 科罗娜 2 两侧前照灯支架下面 本田雅阁 3 水箱支架左 右两侧 林肯城市 卡迪拉克 沃尔沃 4 水箱支架中央 马自达 尼桑 侧面碰撞传感器 前方碰撞传感器 三传感器 一 滚球式碰撞传感器 尼桑 马自达 工作原理 汽车遭碰撞时 滚球的惯性力克服磁铁吸力将引线触点接通 三传感器 二 滚轴式碰撞传感器 丰田 本田 三菱 工作原理 汽车遭碰撞时 滚轴惯性力克服片状弹簧弹力 将引线的滚动触点与固定触点接通 三传感器 三 偏心锤式碰撞传感器 丰田 马自达 工作原理 汽车遭碰撞时 偏心锤的惯性力克服复位弹簧的弹性力矩 使引线的转动触点与固定触点接触 三传感器 四 半导体压力传感器 电子控制装置内 工作原理 当汽车发生碰撞时 悬臂的减速惯性力使半导体应变片发生变形 通过动态应变仪输出相应的电压信号给ECU 三传感器 五 电阻应变计式碰撞传感器 工作原理 碰撞时 传感器中的硅膜片变形 应变计电阻的阻值发生变化 传感器输出相应的电压信号给ECU 三传感器 六 水银开关传感器 机电式 工作原理 如图所示的安全传感器是一个水银开关 当发生碰撞时 足够大的减速度力将水银抛上 接通传爆管电路 三传感器 七 舌簧片开关传感器 工作原理 如图所示的安全传感器是一个舌簧片开关 当发生碰撞时 足够大的减速度力使磁铁克服弹簧力向前运动 使舌簧片开关闭合 接通安全气囊气体发生器点火电路 三传感器 四组件结构及原理 一 安全气囊警示灯 组合仪表中 功用 指示SRS功能是否处于正常状态 闪烁故障码 点火开关接通ON或ACC位置后指示灯发亮或闪亮 6S后自动熄灭为正常 四组件结构及原理 二 电源及螺旋电缆 作用 连接气囊与电源在转向盘与转向柱管之间 既保证转向盘有足够的转角又不损伤SRS组件的连接线束 汽车电源 蓄电池 SRS正常工作时提供电源 备用电源 若干个电容器 在蓄电池断电时 碰撞引起线路断路 使气囊展开 只能满足6S之内的断电要求 四组件结构及原理 三 连接器 四组件结构及原理 三 连接器 防止SRS气囊误爆机构 作用 当连接器拔开时 防止静电或误通电将电热丝电路接通而造成气囊误胀开 工作原理 当连接器的插头与插座脱开时 短路片自动将气囊点火器一侧插座 或插头 的引线端子短接 四组件结构及原理 三 连接器 电线连接检查机构 作用 监测连接器的插头与插座是否可靠连接 工作原理 当插头与插座连接不可靠时 电脑监测到碰撞传感器电阻为无穷大 SRS指示灯闪亮报警 四组件结构及原理 四 气体发生器 四组件结构及原理 四 气体发生器 作用 点火器引爆点火剂时 产生气体向气囊充气 四组件结构及原理 四 气体发生器 气体发生器是利用热效反应产生氮气而充入气囊 在点火器引爆点火剂瞬间 点火剂会产生大量热量 叠氮化钠药片受热立即分解 产生氮气并从充气孔充入气囊 2NaN3 2Na 3N2 10Na 2KNO3 6SiO2 5Na2SiO3 K2SiO3 N2 NaN3 NH4NO3 N2 Na N2O H2O 虽然氮气是无毒气体 但是叠氮化钠的副产品有少量的氢氧化钠和碳酸氢钠 白色粉末 这些物质是有害的 因此在清洁膨胀后的气囊时 应保持良好的通风并采取防护措施 四组件结构及原理 四 气体发生器 新型安全气囊加入了可分级充气或释放压力的装置 以防止一次突然点爆产生的巨大压力对人头部产生的伤害 特别在乘客未佩戴安全带的时候 可导致生命危险 氮气 过滤器 叠氮化钠 点火器 四组件结构及原理 四 气体发生器 分级点爆装置 气体发生器分两级点爆 第一级产生约40 的气体容积 远低于最大压力 对人头部移动产生缓冲作用 第二级点爆产生剩余气体 并且达到最大压力 总的来说两级点爆的最大压力小于单级点爆 这种形式 压力逐步增加 分级释放压力方式 囊袋上开有泄压孔或可调节压力的孔 分为完全凭借气体压力顶开的方式或电脑控制 这种方式一开始压力达到设定极限 然后瞬时释放压力以避免过大伤害 四组件结构及原理 五 点火器 电雷管 作用 在前碰撞传感器和防护传感器接通气囊电路时 引爆点火剂 产生热量使充气剂分解 SRS电脑发出点火指令 电热丝通电红热引爆引药和炸药 产生热量使充气剂分解 释放氮气充入气囊 四组件结构及原理 五 点火器 驾驶席安全气囊 助手席安全气囊 50ms 50ms 延迟时间 ONOFF ONOFF 驾驶席和助手席安全气囊 1ms 四组件结构及原理 六 气囊 驾驶员侧的气囊多采用尼龙布涂氯丁橡胶或有机硅 化纤纺织品 制成 橡胶涂层起密封和保护作用 气囊背面有2个泄气孔 近年研制的能呼吸的新型气囊无排气孔 乘客侧气囊没有涂层 靠尼龙布本身的孔隙泄气 四组件结构及原理 六 气囊 缝制型缺点 1 气囊四周的缝合边厚度大 不易折叠 折叠后体积较大 2 四周缝边的缝纫材料和缝纫工艺不良是引起安全气囊工作失误的不安全因素 全成形型 避免了气囊四周的缝合加工 折叠后体积小 是安全气囊织物的技术发展方向 涂层织物不易磨损 易于切割和缝纫 空气孔隙率控制得更好 未涂层织物更轻 更软 体积更小 更易回收处理 气囊袋织物成型方式有缝制型和全成形型 表面有涂层和非涂层之分 四组件结构及原理 七 安全气囊ECU 由中央处理器CPU 只读存储器ROM 随机存储器RAM I O接口组成 安全气囊ECU内部还有安全传感器 备用电源 稳压电路和故障自诊断电路等等 四组件结构及原理 七 安全气囊ECU 四组件结构及原理 七 安全气囊ECU 五安全气囊正确使用 一 引爆条件 点火器引爆气囊的条件是前碰撞传感器与安全气囊ECU内的安全传感器必须同时接通 五安全气囊正确使用 一 引爆条件 车速低于30km h时 碰撞产生的减速度和惯性力较小 安全传感器和中央传感器将此信号送到安全气囊ECU 安全气囊ECU判断结果为不引爆安全气囊 只引爆安全带收紧器的点火器 指令使安全带收紧 防止驾驶员和乘客受伤 车速高于30km h时 碰撞产生的减速度和惯性力较大 安全传感器和中央传感器将此信号送到安全气囊ECU 安全气囊ECU判断结果为需要引爆安全气囊和安全带收紧器共同保护驾驶员和乘客 五安全气囊正确使用 一 引爆条件 正面碰撞时安全气囊有效范围 五安全气囊正确使用 一 引爆条件 常见的气囊不弹出的碰撞情况 A低速追尾 后车气囊不弹出 B追尾 前车气囊不弹出 C斜侧碰撞 D正面碰撞电杆 树等柱状物体 五安全气囊正确使用 一 引爆条件 常见的气囊不弹出的碰撞情况 E车辆翻滚 F与大型货车追尾 五安全气囊正确使用 二 注意事项 避免高温 不要让它在85 以上的高温环境下 以免