汽车安全气囊故障的检测与维修.doc

阜新高等专科学校毕业论文 汽车安全气囊故障的检测与维修 姓 名：张欢指导老师: 闫石专 业：汽车检测与维修班 级：汽修09-1班 摘要 在我国，随着高速公路的发展和汽车性能的提高，汽车的行驶速度越来越快，特别是由于汽车拥有量的迅速增加，交通越来越拥挤.等诸多因素导致近年来汽车安全事故的损失逐年上升。所以，汽车的安全性就变得尤为重要。汽车安汽车的安全性分为主动安全和被动安全两种。主动安全是指汽车防止发生事故的能力，主要有防抱死系统，制动力分配系统等。被动安全是指在万一发生事故的情况下汽车上的配置保护乘员的能力。目前主要有安全带、安全气垫 、防撞式车身和安全气囊防护系统( Airbag Restraint System)等。（以下简称为：安全气囊。）安全气囊属于汽车乘员“被动安全性保护装置”。其中安全带在被动保护过程中起主要作用，而安全气囊属于辅助约束系统（Supplemental Restraint System），即SRS。关键词：汽车 被动安全 辅助约束系统 安全气囊 Abstract In our country, with the development of the expressway and improved cars, the automobile speed more and more quickly, especially because of the rapid increase of car ownership, increasing traffic congestion . . many factors such as the cause. In recent years auto accident loss is increasing year by year. Therefore, the safety car becomes particularly important. Auto security car safety into active safety and passive safety two. Active security refers to the car to prevent the occurrence of accidents, mainly with anti-lock braking system, the braking force distribution system. Passive safety refers to in case of accident vehicle configuration on the occupant protection ability. At present the main safety belt, safety, anti-collision vehicle and airbag restraint system ( Airbag Restraint System ). ( hereinafter referred to as: the airbag. )SRS belongs to the vehicle occupant passive safety protection device. The safety belt in passive protection play a major role in the airbag, which belongs to a supplemental restraint system ( Supplemental Restraint System ), namely SRS.Key words: automobile passive safety airbag supplemental restraint system汽车安全气囊故障的检测与维修一.汽车安全气囊的概述4二.安全气囊的工作过程6三.安全气囊故障的检测与维修73.1 安全气囊系统故障诊断基本流程73.2 安全气囊系统故障分析与检测83.3 和悦安全气囊的检测与维修9结论12谢辞13参考文献14附录15 第1章 汽车安全气囊的概述1.1安全气囊系统的作用和分类1.1.1 安全气囊的作用安全气囊系统俗称SRS，是英文Supplement Restraint System的缩写，直译为辅助防护系统。由于安全气囊（Safe Air Bag）是辅助防护系统的重要装置，所以人们用SRS表示为安全气囊系统。安全气囊的是最近发展起来的被动安全装置。它对驾驶员和乘员的头部，颈部安全有着十分明显的保护作用。特别是汽车正面碰撞和侧面碰撞时，其保护作用尤为明显。安全统计结果表明，汽车发生事故时，人体胸部以上受伤的机率高达75%以上，而座椅安全带对人体胸部以上的保护作用是十分有限。尤其是车速快时更是如此。在汽车发生冲撞时，安全气囊系统对保护驾乘人员的安全十分有效。目前安全气囊系统一般为转向盘单气囊系统，或者双气囊系统。安装有双气囊和安全带预紧器系统的车辆在发生冲撞时，不管速度高低，气囊和安全带预紧器同时动作，因此造成低速冲撞时气囊的浪费，使维修费用增加很多。汽车的安全性分为主动安全和被动安全两种：主动安全是指汽车防止发生事故的能力；被动安全是指在万一发生事故的情况下，汽车保护乘员的能力。当汽车发生事故时，对乘员的伤害是在瞬间发生的。例如，以车速50公里/时进行正面撞车时，其发生时间只有十分之一秒左右。为了在这样短暂的时间中防止对乘员的伤害，必须设置安全装备，目前主要有安全带、防撞式车身和安全气囊防护系统(Supplemental Inflatable Restraint System，简称SRS)。由于很多事故是难以避免的，因此被动安全性也非常重要，安全气囊作为被动安全性的研究成果，由于使用方便，效果显著，造价不高，得到了迅速的发展和普及。安全气囊是现代轿车上引人注目的新技术装置。为了减小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系统，有些汽车在驾驶员副座前的工具箱上端也装有安全气囊系统。实验和实践证明，汽车装用安全气囊系统后，汽车发生正面碰撞事故对驾驶员和乘员的伤害程度大大减小。有些汽车不仅装有前端安全气囊，还装有侧向安全气囊，在汽车发生侧向碰撞时，也能使侧向安全气囊充气，以减小侧向碰撞时的伤害。安装了安全气囊装置的轿车方向盘，在平常情况下与普通方向盘没有什么区别。但一旦车前端发生了强烈的碰撞，安全气囊就会瞬时间从方向盘内“蹦”出来，垫在方向盘与驾驶者之间，防止驾驶者的头部和胸部撞击到方向盘或仪表板等硬物上。这种奇妙的装置自从面世以来，已经挽救了许多人的性命。美国一研究所在分析了1985年至1993年美国7000多起汽车交通事故中发现，有气囊装置的轿车前部撞车，驾驶者的死亡率，大轿车降低了30%，中型轿车降低11%，小型轿车降低14%。1.1.2 安全气囊系统的分类（1）按安全气囊系统的触发机构分按机械式SRS 机械式SRS不需要电源，没有电子电路和电路配线，全部零件组装再转向盘装饰盖板下面。检测碰撞动作和引爆点火剂都是利用机械装置动作来完成的。最早采用机械式SRS的是日本本田（TOYOTA）汽车公司。电子式SRS 电子式SRS是机械式SRS个电子式技术发展的产物。它是利用传感器检测碰撞信号并送往SRS电脑，SRS ECU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，SRS ECU立即发出点火指令引爆点火剂，点火器引爆时产生大量热量使充气剂受热分解，并产生大量氮气向SRS气囊充气。（2）按SRS的数量可分为:单SRS、双SRS、多SRS。（3）按SRS的功能可分为：正面SRS、侧面SRS和顶部SRS。1.2 安全气囊系统的发展及现状 目前，世界上很多国家都有要求在新车上必须安装气囊。例如在美国，相应的法规已从1989年起实施该法规要求一定要安装大尺寸的气囊。而欧洲的专家们则认为最好的方案应该是：安全带和小尺寸气囊的配合使用。所以，欧洲的公司只生产小尺寸气囊。现在，在汽车上，一个气囊安装在驾驶盘上，一个安装在驾驶员旁前排乘员的前面。侧面气囊或者装在车门上，或者装在座椅靠背上，气囊用尼龙制成，材料厚度为0.45mm。为了保证气囊的气密性，在其内表面涂复薄薄一层合成橡胶或硅橡胶。在气囊的内表面固定有专门的带子，这些带子在气囊充气时能使其保持一定形状。气囊侧面设有许多孔，这些孔用来快速从气囊中排出气体。这点十分重要的，否则，人就会被气囊推向后面或被一个气囊或几个气囊挤住而受伤。为避免气囊因长期叠置而成硬块，在气囊内部覆盖一层特殊的材料，它可使气囊的有效使用期达到15年。 气囊系统中的传感器通常有三种类型：机械式、机电一体式及电子式。大多数气囊采用多个电子传感器分布在车身不同位置以便准确感知碰撞信号，并将信号传递到车上的控制系统中。控制系统也查以控制气囊系统的点火，进行系统的故障诊断，判别定要保护的乘员座位是否有乘员及是什么样的乘员。若判定前排座位上为儿童座椅，那么，在发生碰撞时，儿童座椅前的气囊就不能点火。总之，控制系统可以保证只有在必须使用气囊时才使气囊工作。 当前，安全气囊出现了两种发展趋势。美国和日本的汽车公司正在努力增大气囊尺寸来保护乘员。而欧洲一些汽车制造公司，如“默谢台斯奔驰”、“宝马”和“沃尔沃”等则认为，安全气囊本身决不是保障乘员的灵丹妙药，它必须在一个统一的汽车被动安全系统中才能有效地发挥作用，在这个系统中，一定要具备紧缩式安全带、结构可靠的座椅、儿童专用座椅和一系列其它部件。而且，最好在车身结构设计开始时就考虑到这个安全系统所有必须的组成部件的安装。 第2章 安全气囊的工作过程 2.1 安全气囊的工作过程 由于车辆型号和安全气囊的种类不同，安全气囊的工作过程受到多种外界因素的影响。但是其工作过程大体上是相同的。 安全气囊的作用过程如下：碰撞碰撞传感器电子控制器（电脉冲）气体发生器气囊展开乘员保护。汽车发生正面碰撞时驾驶员的安全气囊展开过程如图1所示（其中具体时间与多种因素有关，图示时间仅供参考）： 以图1为例，从汽车开始碰撞计时： a010ms：在汽车特定的敏感部位处，装置碰撞传感器。碰撞传感器受到足够的碰撞冲量作用时，在10ms的瞬间内，将触发信号输送到中央电子控制器。 b1020ms：在中央电子控制器中，主要有对安全气囊系统进行监测和控制的微处理器，能够对传感器输入的触发信号立即进行计算、比较和判断。如果碰撞冲量超过预先的设定值，中央电子控制器立即释放一个电脉冲火花，使气体发生器中的雷管急速爆炸。 c2060ms：雷管的爆炸击穿装气体发生器的燃料盒，将固定燃料点燃并产生高温、高压气体（氮气），快速地经过滤器过滤冷却后冲入安全气囊。气囊在2060ms内张开达到最大容积，在乘员与车内装备之间形成一个气垫。在同一瞬间，乘员因惯性力的作用，可能向前冲出150200mm，头部、脸部和胸部正好与迎面而来的气囊相接触。但高压气囊膨胀的能量，会把乘员“回弹”到座椅上，使得乘员身体受到一定损伤。 d60100ms：与此同时，装在气囊后面的排气孔打开，气囊泄气并收缩。由气体的阻尼作用，吸收了碰撞的能量，缓解了气囊对乘员头部和脸部的压力，使乘员陷入较柔软的气囊中。由于安全气囊将乘员与车内装备隔开，而使得乘员得到保护。最后气体全部从排气孔排出，气囊瘪下。图1汽车正面碰撞时安全气囊发生作用的过程示意图 整个碰撞安全气囊展开对乘员的安全保护过程，大约60100ms。安全气囊展开进行保护的过程，是一种不可逆的过程，在完成保护过程后，必须重新安装安全气囊控制器和安全气囊总成。 一般来说，车辆的轻微碰撞不会使气囊打开。只有在车辆正面一定角度范围内碰撞才能使气囊打开。安全气囊打开需要合适的速度和碰撞角度。从理论上讲，只有车辆的正前方左右大约60之间位置撞击在固定的物体上，速度高于30KM/h，这时安全气囊才可能打开。这里所说的速度不是我们通常意义上所理解的车速，而是在试验室中车辆相对刚性固定障碍物碰撞的速度，实际碰撞中汽车的速度高于试验速度气囊才能打开。后碰，侧碰，翻转都不会引发气囊打开。 安全气囊可将撞击力均匀地分布在头部和胸部，防止脆弱的乘客肉体与车身产生直接碰撞，大大减少受伤的可能性。此外，气囊爆发时的音量大约只有130分贝，在人体可忍受的范围；气囊中78的气体是氮气，十分安定且不含毒性，对人体无害；爆出时带出的粉末是维持气囊在折叠状态下不粘在一起的润滑粉末，对人体亦无害。 第3章 安全气囊故障的检测与维修3.1 安全气囊系统故障诊断基本流程1、弄清SRS类型，仔细观察警示灯的闪烁情况 （1）按点火方式分： 机械式红旗轿车及1993年前生产的丰田CORONA轿车等； 电信号式由SRS电脑控制触发点火信号。目前绝大多数轿车SRS都采用此种类型。 （2）按气囊布置分： 单安全气囊（只装在驾驶员侧）； .双安全气囊（驾驶员侧和乘客侧各有1个安全气囊）； 后排安全气囊（装在前排座椅上）； .侧面安全气囊（装在车门上或座椅扶手上，防止乘员受侧面撞击）。 不同类型的安全气囊其结构、性能都不会相同，其维修方法也不尽相同。此外，要认真仔细地观察警示灯（SRS灯、或SIR灯、或AIRBAG灯）的工况，有些车型SRS的故障从警示灯就可以进行判断。 2、调故障码 一旦弄清是SRS有故障，调取SRS故障码是简便、快捷诊断故障的方法，但有些车型调SRS故障码需要专用仪器，还需要故障码表。这就需要借助于专业的维修手册。3、解除SRS工作 为了安全地对SRS系统进行检查和进行必要的电压、电阻等测试，必须对安全气囊进行解除，即解除处于工作状态下的安全气囊。 SRS一般的解除工作步骤是： （1）摘下蓄电池负极接头。 （2）等待约90s，待SRS电脑中的电容器（第2电源）放电完毕。 （3）摘下驾驶员侧气囊组件连接器。 （4）摘下乘客侧气囊连接器。 （5）重新接上蓄电池负极电缆。 4、检查与参数测试 （1）检查：检查传感器外壳、托架有无变形、裂纹及安装松动等缺陷。检查SRS电脑线路连接、传感器连接及连接检查机构、过电检测机构是否可靠。检查各线路连接器和安全带收紧机构是否有损坏等等。 （2）测试：测试碰撞传感器的电阻、电压值及时钟弹簧电阻值；测试SRS电脑输入、输出电压值；测试各线路是否断路、短路等等。根据维修经验，SRS的时钟弹簧故障率较高，要注意检测；有些车型SRS灯一直亮，没有故障码显示，一般是由于电源电压过低或备用电源电压过低，SRS电脑未将故障代码存入存储器中所引起的。此外，在SRS的故障诊断过程中，可以参照同类型（不同牌号）SRS来分析故障原因和位置，也可更换某个零件做对比试验。 5、检查SRS工况 维修好的SRS系统，应进行如下检测：接通点火开关，SRS警示灯应亮约6s后熄灭，这表示SRS故障排除，工作正常，否则应重新检修。3.2 安全气囊系统故障分析与检测3.2.1 安全气囊系统装置元件（1）安全气囊控制电脑 （2）碰撞传感器 （3）安全气囊组成 安全气囊系统（Air Bag Restraint System)，简称SRS，其系统中的装置元件，包含：安全气囊组成、安全气囊控制电脑。左右碰撞传感器、方向盘游丝弹簧、安全气囊警示灯和安全气囊诊断接头等，分别叙述如下：（1）安全气囊控制电脑 安全气囊控制电脑，是监视和处理碰撞感应和引爆安全气囊的中枢机构，它安装在客座前方的支架上，并附有六支脚的诊断接头，若安全气囊系统电路有故障时，则以仪表板AIR BAG（安全气囊）警示灯，持续亮12秒以上，以提醒检修。如果系统完全正常，则AIR BAG警示灯，在亮68秒后，自动会熄灭。（2）碰撞传感器 碰撞传感器，安装在水箱左边和右边的板金上，当车辆速度在14里时速以上，车头正面或左、右侧发生撞击时，碰撞传感器内部接因而导通，并由安全气囊控制电脑指使安全气囊引爆，以保护驾驶者。碰撞传感器的设计，是依据车体碰撞角度和传感器冲击面的力量，使传感器接点导通，而平时的电路回路，则由911K电阻连接，供电路监视之用。（3）安全气囊组成 安全气囊组成，装在方向盘的正中央，它包含：安全气囊、引爆器和氮气蒸发元素等，在车辆碰撞的十分之一秒内，引爆的安全气囊即完全充气。由于安全气囊装在方向盘中央，而方向盘经常需要左右旋转，因此藉着游丝弹簧装置，作为安全气囊电路的连接装置。3.2.2 故障内容的读取、消码 当发现故障灯亮时，应进行故障码的读取。 1、故障码的读取方法：只能用专用诊断仪来读取故障内容。(1)、当前故障：即当前安全气囊的故障，对安全气囊的正常工作有影响。(2)、历史故障：即以往探测到的故障，己不在激活，对安全气囊的正常工作无影响。 注：一旦发生故障，报警灯即点亮，即使故障不在激活，警示灯也持续点亮。 2.进行故障诊断的注意事项1、进行检测前应拆下蓄电池负极线，并等待1分钟，才能进行检测。2、必须使用数字式万用表来进行有关检测，如果使用指针式万用表有引起气囊误爆的危险。3、拆下的安全气囊必须盖子朝上来放置（万一出现误爆，可以使气囊有展开的空间，避免气囊总成爆炸乱飞，造成更大伤害）。3.3 和悦安全气囊的检测与维修 和悦轿车配置久乐安全气囊系统。它的组成部分包括主安全气囊，副安全气囊，时钟弹簧，驾驶员安全带预紧装置，乘员预紧装置和安全气囊模块（即安全气囊控制器)。在汽车正常行驶过程中（包括各种路面和干扰情况),安全气囊控制器不发出点火指令，安全气囊不工作。当汽车发生严重正面撞车，安全气囊控制器适时发出点火指令，激发气囊组件来展开安全气囊，从而达到保护车内人员的目的。同时驾驶员侧和乘员侧的安全带预紧器也被激发，安全带强行收缩，可以把由于惯性的作用远离座位的乘员拉回座位，避免和安全气囊的剧烈碰撞。 虽然安全气囊系统的结构，分布形式以及型号不同，但其工作原理上是相似的。当然其故障维修方面也是相似的。我想以江淮和悦轿车安全气囊的检修为例来说明。 表1 和悦安全气囊的常见故障和维修方法。 常见故障 维修方法司机安全气囊阻值过高或过低检查线束连接是否正常。更换时钟弹簧或司机安全气囊线束。更换安全气囊模块。司机安全气囊对地短路或搭线检查线束连接是否正常。更换时钟弹簧或司机安全气囊线束。更换安全气囊模块。司机安全气囊对电源短路检查线束连接是否正常。更换时钟弹簧或司机安全气囊线束。更换安全气囊模块。副驾驶安全气囊阻值过高或过低检查线束连接是否正常。更换时钟弹簧或副驾驶安全气囊线束。更换安全气囊模块。副驾驶安全气囊对地短路或搭线检查线束连接是否正常。更换时钟弹簧或副驾驶安全气囊线束。更换安全气囊模块。副驾驶安全气囊对电源短路检查线束连接是否正常。更换时钟弹簧或副驾驶安全气囊线束。更换安全气囊模块。司机安全带预紧器阻值过高或过低检查线束连接是否正常。更换司机安全带预紧器。更换安全气囊模块。司机安全带预紧器对地短路或搭线检查线束连接是否正常。更换司机安全带预紧器。更换安全气囊模块。司机安全带预紧器对电源短路检查线束连接是否正常。更换司机安全带预紧器。更换安全气囊模块。副驾驶安全带预紧器阻值过高或过低检查线束连接是否正常。更换副驾驶安全带预紧器。更换安全气囊模块。副驾驶安全带预紧器对地短路或搭线检查线束连接是否正常。更换副驾驶安全带预紧器。更换安全气囊模块。副驾驶安全带预紧器对电源短路检查线束连接是否正常。更换副驾驶安全带预紧器。更换安全气囊模块。电源电压过高或过低检查安全气囊线束和蓄电池电压是否正常：点火开关ON1256V 发动机运转 14V更换蓄电池或安全气囊模块。安全气囊故障指示灯对电源短路检查ECU与指示灯连接是否正常。查看安全气囊电源即搭铁线路是否正常。更换安全气囊模块。前气囊已爆确认前气囊是否已爆。更换前气囊及其连接线束。更换安全气囊控制器和安全气囊模块。安全气囊控制器达到最大限度无法继续使用更换安全气囊控制器和安全气囊模块。碰撞输出电路对电源短路检查连接线路是否正常。更换安全气囊线束或安全气囊模块。碰撞输出电路对地短路或开路检查连接线路是否正常。更换安全气囊线束或安全气囊模块。 注：1.以上内容来自 2安全气囊的正确使用 (1）驾驶者应将座位尽量向后移，以便有足够空间使安全气囊在发生意外扩张后充分发挥其保护作用。 （2）驾驶者不宜倾前控车，坐姿要正确及紧贴座位背椅，且扣上安全带。 （3）12岁以下的小孩应坐在汽车的后排，并扣上安全带。体重不超过18公斤的幼儿应放在配有儿童座椅装置的后排座位，并扣上安全带。系好安全带是安全气囊发挥保护作用的一个重要条件。 （4）注意日常检查。主要检查各碰撞传感器的固定是否牢固，搭铁线部位是否清洁、连接是否可靠，转向盘转动时是否有卡滞现象，以判断转向盘内的SRS螺旋电缆是否完好;起动车辆时特别要注意观察SRS报警灯是否自动熄灭，如果接通点火开关68s后，它依然闪烁或长亮不熄，则表示SRS系统有故障。在运行过程中，如果指示灯闪烁5min后长亮，也表示SRS系统出现故障。 （5）及时排除安全气囊的故障，否则会产生两种严重后果。一种是当汽车发生严重碰撞，需要安全气囊展开起保护作用时，它却不能工作。另一种是在汽车正常运行，安全气囊不应工作时，它却突然膨胀展开，给驾驶员和乘员造成不应有的意外伤害，甚至发生安全事故。 （6）避免高温。安全气囊装置的部件应妥善保管，不要让它在85以上的高温环境下，以免造成安全气囊误打开。避免意外磕碰和振动。安全气囊传感器等部件对碰撞和冲击很敏感，因此应尽量避免碰撞和冲击，以免造成安全气囊不必要的突然展开。 （7）不要擅自改变安全气囊系统及其周边布置。不能擅自改动系统的线路和组件及更改保险杠和车辆前面部分结构。转向盘和乘员侧气囊部位不可粘贴任何装饰品和胶条，以防影响气囊的爆开。 （8）由于气囊是通过爆发起作用，而设计者往往是从大多数