SRS安全辅助系统.ppt

一 安全气囊的作用 为了减少汽车发生正面碰撞时由于巨大的惯性力所造成的对驾驶员和乘员的伤害 现代汽车在驾驶员前端方向盘中央普遍装有安全气囊 有些汽车在驾驶员副座前的工具箱上端和乘员座位上也装有安全气囊 图2 1为安全气囊的引爆条件 一 安全气囊的作用 二 SRS系统的分类 1 按照气囊的数量SRS气囊系统按SRS气囊的数量可分为单SRS气囊系统 双SRS气囊系统和多SRS气囊系统 无论SRS气囊系统气囊数量多少 均可采用一个SRS专用电脑控制 2 按SRS气囊系统的功用可分为正面SRS气囊系统和侧面SRS气囊系统两大类 正面气囊组件的功用是保护驾驶员和乘员的面部和胸部 防止转向盘 挡风玻璃 仪表台和前排座椅伤害人体 侧面气囊组件的功用是保护驾驶员与乘员的头部和腰部 防止车门或车身伤害人体 三 汽车对安全气囊的要求 可靠性高安全气囊的使用年限为7 15年安全可靠能正确区分制动减速度和碰撞减速度的区别灵敏度高当汽车发生碰撞时 能迅速起作用有防误爆功能轻微碰撞不能引爆有自动诊断功能电控安全气囊要有备用电源 当汽车遭受碰撞导致减速度急剧变化时 碰撞传感器检测到该信号并送往SRS电 ECU 电脑根据传感器信号并利用内部预先设置的程序不断进行数学计算和逻辑判断 当判断结果为发生碰撞时 ECU立即发出点火指令引爆点火剂 点火剂引爆时产生大量热量使充气剂叠氮化钠药片受热分解 并产生大量氮气向SRS充气 四 安全气囊系统SRS的工作原理 2020 2 8 5 1 碰撞约10ms后 SRS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 叠氮化钠药片 受热分解 驾驶员尚未动作 如图所示 五 工作过程 2 碰撞约40ms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 如图2 15B所示 3 碰撞约60ms后 驾驶员头部及身体上部压向气囊 气囊的排气孔在气体和人体压力作用下排气节流吸收人体与气囊之间弹性碰撞产生的动能 如图2 15C所示 4 碰撞约110ms后 大部分气体已从气囊逸出 驾驶员身体上部回到座椅靠背上 汽车前方恢复视野 如图2 15D所示 5 碰撞约120ms后 碰撞危害解除 车速降低直至为零 由此可见 气囊在碰撞过程中动作时间极短 从开始充气到完全充满约为30ms 从汽车遭受碰撞开始到气囊收缩为止 所用时间仅为120ms左右 而人的眼皮眨一下所用时间约为200ms左右 因此 气囊动作状态和经历时间无法用肉眼确认 目前世界各国广泛采用模拟人体进行碰撞试验 SRS动作过程与经历时间之间的关系如表2 2所示 六 系统组成和各部件安装位置 七安全气囊系统电控单元 安全气囊的电控单元是安全气囊系统的核心部件 其安装位置依车型而异 一般安装在中央控制台下 它是由专用中央处理单元ECU 备用电源电路 稳压电路 信号处理电路 保护电路 点火电路和检测电路等组成 八 气囊 2020 2 8 17 驾驶席安全气囊总成 2020 2 8 18 副驾驶席安全气囊总成 侧面安全气囊 2020 2 8 20 头部安全气囊侧面保护装置 气囊组件的结构如图所示 主要由气囊装饰盖 气囊 气体发生器和装在气体发生器内部的点火器等组成 气囊采用尼龙制成 气囊采用尼龙制成 内层涂有聚氯丁二烯 用以密封气体 气囊静止时被折叠成包 安放在气体发生器上部和气囊饰盖之间 气囊饰盖表面模压有浅印 以便气囊充气爆开时撕裂饰盖 并减小冲出饰盖的阻力 气囊背面或顶部设置有排气孔 当驾驶员压在气囊上时 气囊受压后便从排气孔排气 图3驾驶员安全气囊 点火器 点火器外包铝箔 安装在气体发生器内部中央位置 其功用是在前SRS电脑发出点火指令时 引爆点火剂 产生热量使充气剂分解 点火器的结构如图2 13所示 它的所有部件均装在药筒内 点火剂包括引爆炸药和引药 25 方向盘 气体发生器 叠氮化钠 NaN3具毒 气体发生器的功用是在点火器引爆点火剂时 产生气体向SRS气囊充气 使气囊胀开 气体发生器用专用螺栓和专用螺母固定在气囊支架上 由点火器 点火剂 金属过滤器及氮气发生剂等组成 如图2 12所示 图2 12 2020 2 8 28 九 安全带卷收器张紧器 如何区分左右 2020 2 8 30 十 安全带腰带张紧器 故障指示灯 安全气囊警示灯 安全气囊警示灯装在仪表板上 有的用图形显示 有的用字母显示 安全气囊警示灯可反映安全气囊系统的工作情况 一般把点火开关置于 ON 挡后警示灯先闪亮 或不间断亮 6 8s后熄灭 说明安全气囊系统正常 如果安全气囊警示灯不亮 或不停地闪耀或常亮则说明安全气囊系统有故障 安全带锁扣开关 安全带锁扣开关向气囊电脑发送安全带是否系上的信号 用于安全带提醒功能 三 防止误爆机构 图2 16 17所示的线束连接图中 从SRSECU至SRS气囊点火器之间的连接器2 5 8均采用了防止气囊误爆机构 防止误爆机构为一块铜质弹簧片 称为短路片 其作用是 当连接器拔开 插头拔下或插头与插座未完全结合 时 短路片 弹簧片 自动将靠近SRS气囊点火器一侧插座上的两个引线端子短接 防止静电或误通电将点火器电路接通而造成气囊误胀开 三 防止误爆机构 图2 16 短路片一般设在连接器插座上 当插头与插座正常连接时 插头的绝缘壳体将短路片向上顶起 如图2 17 a 所示 短路片与连接器端子脱开 插头引线端子与插座引线端子接触良好 点火器电热丝电路处于正常连接状态 当插头与插座脱开时 短路片将气囊点火器一侧插座上的引线端子短接 使点火器电热丝与短路片构成回路 如图2 17 b 所示 此时即使将电源加到点火器一侧连接器插座上 由于电源被短路片短路 因此点火器不会引爆气囊 从而达到防止SRS气囊误爆之目的 图2 17 3 电气连接件 气囊系统的电气连接件包括线束 时钟弹簧与连接器 插接器 由于司机侧气囊是装在方向盘上的 而方向盘要能转动 为了实现这种静止端与活动端的电气连接 采用了时钟弹簧 如图2 10所示 时钟弹簧装在弹簧盘里 弹簧盘用螺栓固定在转向柱顶部 时钟弹簧以正 反两个方向的盘绕实现了作旋转运动的一端与固定端的电气连接 弹簧内侧是固定端 把塞键与转向柱连在一起 时钟弹簧的使用寿命要求不低于10万循环 1 时钟弹簧 方向盘游丝 图2 10 2 连接器 气囊系统的连接器特别强调可靠性 采取了双保险镇定和分断自动短接等措施 连接器分断后 引发器的电源端和地线端会自动短接 防止因误通电或静电造成引发器误触发 连接控制块的连接器还多了一个自检机构 如结合不良会给安全气囊的保养警示灯发出信号使它常亮 3 线束 安全气囊系统的线束采用了特殊的包装和色标 这一方面是为了便于检查 一方面是为了保证在碰撞中能保持线路的连接 2020 2 8 42 前碰撞传感器 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 ECU根据碰撞传感器的信号判断是否引爆充气元件给气囊充气 2020