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汽车电子技术课程展示 汽车安全气囊系统 汽车安全气囊 随着科技的发展 汽车的行驶速度越来越高 乘车人员的安全也越来越受到威协 因此 促进了汽车上的被动安全装置的发展 1953年 美国人赫特里克提出了 安全气囊 的设计 并申请了专利 汽车碰撞达到一定的加速度时 使其开关打开 压缩空气迅速充满气囊 在驾驶员前方形成一只缓冲垫 从而保护乘车人员的安全 SRS SupplementalRestraintSystem 辅助防护系统或辅助束缚系统 SRS气囊发明人 美国机械工程师约翰 赫特里克 SRS灵感 1944年 鱼雷中释放的压缩空气将覆盖在其上的帆布袋使其膨起 一次车祸 发明SRS的动力 1953年获得专利 安全气囊的含义 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 压缩空气装在圆柱形压力容器中 系统采用弹簧装置感应车的减速情况 当汽车减速度达到一定值时 通过弹簧移动将阀门打开 气体便从压力容器充入几个气囊中使其膨胀 安装位置 方向盘上或仪表盘上 保护驾驶员和前排乘客 前排座椅的背后 保护后排乘客 安全气囊的发展 1953年美国人约翰赫特里克发明世界上首套SRS气囊系统1973年美国通用汽车公司首先采用现代气囊系统1981年梅塞德斯奔驰公司首先采用烟火式锁紧卷收器 为采用汽车安全气囊铺平了道路1984年美国联邦政府将汽车被动安全装置纳入法规 要求从1987年开始到1994年使轿车装配气囊率逐步达到100 1992年美国联邦政府法律规定 1994年以后出厂的新车必须装备驾驶座SRS气囊系统和自动安全带1993年在美国政府的提议下 通过了目前世界上最严格的汽车安全法规FMVSS 208 随后 欧洲也通过了ECER94法规 只有安装汽车安全气囊系统 才能满足上述法规要求1994年欧美各大汽车公司将汽车安全气囊系统做为标准装备 安装在轿车和轻卡上1998年日本丰田公司首次提出智能型安全气囊系统概念1999年美国福特公司研制成功世界首套智能型安全气囊系统 安全气囊的工作原理 气体发生器的气囊 或称气囊 当传感器开关启动后 控制线路即处于开始工作状态 并借着侦测回路来判断是否真有碰撞发生 如果讯号是同时来自两个传感器的话 才会是安全气囊开始作用 由于汽车的发电机及蓄电池通常都处于车头易损部位 因此 安全气囊控制系统都具有自备的电源以确保作用的发挥 汽车的安全性分为主动安全和被动安全 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 安全气囊属于被动安全 在判定施放安全气囊正确后 控制回路便会将电流送至点火器 接着瞬时快速加热 将内含的氮化钠推进剂点燃 同时点火器总成中的金属网罩可冷却快速膨胀的气体 随即气囊可由设计好的小排气口排气 以发挥逐渐缓冲功能 并避免在车身仍继续移动时阻碍碰撞的实现 据计算 正规的安全气囊必须在汽车发生碰撞后0 01秒内处理器开始工作 0 03秒内点火装置启动 0 05秒内高压气体进入气囊 0 08秒内气囊向外膨胀 0 11秒内气囊完全胀大 之后 驾驶者才会撞上气囊 通过一定的程序可以将故障码从PCM中读出 安全气囊的种类 双气囊 双气囊 电子式安全气囊的组成 主要由四部分组成 1 碰撞传感器 碰撞传感器和防护传感器 2 指示灯 SRS指示灯 3 电控单元 SRS电脑 4 气囊组件SRS气囊气体发生器点火器 一 碰撞传感器 碰撞传感器分类 滚球式碰撞传感器 动画 滚轴式碰撞传感器 碰撞传感器的作用检测车辆发生碰撞时的减速度或惯性力 并将信号传输到SRS电脑 碰撞烈度传感器用于检测汽车遭受碰撞的激烈程度 防护碰撞传感器与碰撞烈度传感器串联 用于防止SRS气囊产生误爆现象 在SRS气囊系统中 一般设有3 4只碰撞传感器 分别安装在车身前部和中部 如车身两侧的前翼子板内侧 两侧前照灯支架下面 发动机散热器 水箱 支架左 右两侧等 2020 3 16 21 可编辑 二 指示灯 三 电控单元 四 气囊组件 气囊组件由SRS气囊 点火器和气体发生器组成 驾驶员席气囊组件安装在方向盘的中央 前排乘员席气囊组件安装在正前方的仪表台上 正面SRS气囊组件的功用是保护驾驶员与乘员的面部和胸部 防止方向盘 挡风玻璃 仪表台和前排座椅伤害人体 侧面SRS气囊组件的功用是保护驾驶员与乘员头部和腰部 防止车门或车身伤害人体 驾驶员席SRS气囊组件主要由气囊装饰盖 SRS气囊 气体发生器和装在气体发生器内部的点火器组成1 SRS气囊SRS气囊是用聚酰胺织物制成 内层涂有聚氯丁二烯 用以密闭气体 气囊在静止时 象降落伞一样折叠成包 安放在气体发生器上部与气囊饰盖之间 气囊开口一侧固定在气囊的安装支架上 先用金属垫圈与气囊支架的座圈夹紧 然后用铆钉铆接 此外 固定气体发生器的专用螺栓也穿过金属垫圈和支架座圈将气体发生器固定在一起 以便承受气体地冲击 气囊一般在汽车遭受碰撞后10ms内开始充气 从开始充气到完全膨胀开的整个时间约为30ms 它沿转向柱偏挡风玻璃方向膨开 防止驾驶员面部与挡风玻璃 胸部与方向盘发生碰撞 气囊背面或顶部有2 4个排气孔 当驾驶员在惯性力的作用下 压到气囊上时 气囊便从排气孔排气 持续时间不到1s 从而吸收驾驶员与气囊碰撞的动能 使人体不受伤害 近来研制出一种新的可呼吸气囊 它并没有排气孔 有的气囊内设拉绳 用以控制其胀开的形状 2 气体发生器 气体发生器又称为充气器 其功用是 在点火器引爆点火剂时 产生气体向气囊充气 使气囊膨开 气体发生器由上盖 下盖 充气剂和金属滤网组成 其壳体由上盖和下盖两部分组成 上盖有若干个气孔 下盖有安装孔 便于安装 上下盖冷压成一体 壳体内装有充气剂 滤网和点火器 滤网用以过滤充气剂和点火剂燃烧后渣粒 充气剂大都采用叠氮化钠 氮化钠有剧毒 片状合剂 因为它的制作工艺成熟 用氮化钠的药片质量可以调节气囊发生器的充气特性 大多数气囊采用热效反应产生氮气使气囊充气 在点火器引爆点火剂时 点火剂会产生大量的热量 氮化钠受热立即分解 产生大量的氮气 充入气囊 气体发生器 气体发生器实物图 3 点火器 点火器外包铝箔 安装在气体发生器的中央位置 其功用是在碰撞传感器和防护传感器将气囊电路接通时 引爆点火剂 产生热量使充气剂分解 其结构主要由引爆炸药 药筒 引药 电热丝 电极和引出导线等组成 点火器所有部件都装在药筒内 点火剂包括引爆炸药和引药 引出导线与气囊连接插座连接 连接器中设有短路片 当连接器插头与插座未完全结合时 短路片将两根引