安全气囊及安全带预张紧装置

安全气囊及安全带预张紧装置 编制人 何飞编制日期 2015 6 8 学习目标 1 理解常见汽车安全气囊和安全带组成 结构及工作原理 2 熟悉一般汽车安全气囊系统的检修内容以及注意事项 3 掌握标志雪铁龙汽车安全气囊系统的检修要领和步骤 4 列举汽车安全气囊的常见故障现象及原因 安全气囊的发展与应用 汽车安全气囊的雏形是1952年美国人Jhon W Hetrick发明的安全气垫 早期的气囊装置主要用于防止飞机着陆时与地面的碰撞 1960年 安全气囊技术开始在原有的基础上研制并转为民用 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 鼓励汽车厂商去发展安全气囊 70年代 美国通用 福特 德国奔驰 日本丰田等汽车公司以及美国MORTON公司 TRW公司 德国TEMIC公司 ICT研究院 日本DAICEL公司 瑞典AUTOLIV公司等均开始投入大量资金和人力研究与发展安全气囊 1984年 美国高速公路交通安全委员会 NHTSA 在著名的 联邦汽车安全标准 中的208条款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 国内汽车安全气囊的发展 我国对汽车安全气囊的研究起步较晚 上个世纪80年代末我国的一些汽车碰撞安全和军工专家才开始关注汽车安全气囊的研究和发展 随着世界汽车进军我国 我国的汽车工业迎来了前所未有的发展契机 1992年 我过自行研制的FS 01安全气囊通过撞车试验 1999年10月28日 国家机械工业局发布 关于正面碰撞乘员保护的设计规则 CMVDR294 这个设计规则明确提出对汽车乘员在发生汽车碰撞时的安全标准 所述的安全要求 该规定的发布间接地对汽车配置安全气囊提出了新的要求 这无疑是中国安全气囊发展史上的一个进步 同时也对安全气囊的研究与发展指明了正确的方向和注入了新的活力 汽车安全气囊系统 法文名称AirBag简称 RBG 是轿车上的一种辅助保护系统 与座椅安全带配合使用 可以为乘员提供十分有效的防撞保护 1 气囊概述 1 气囊概述 当汽车发生前碰撞时 首先是汽车要停止运动 车内乘员的惯性力作用下仍以原来速度继续向前运动 不系安全带的乘员将会与转向盘 前挡风玻璃相碰 因而可能受到严重伤害 系安全带的乘员可以随着汽车停止运动而逐渐停止向前运动 如果碰撞剧烈 乘员向前运动更快 即使系了安全带 在完全停止运动前 仍会与车内物相碰 如果此时装在转向盘或仪表板内的气囊充气弹出 它就可以保护乘员减少其与车内物相碰的可能性 更均匀地分散头 胸的碰撞力 吸收乘员的运动能量 从而起到补充安全带效果的作用 因此气囊主要在缓冲前碰撞或近似前碰撞严重性方面 补充安全带提供保护作用 实际事故统计表明 仅有l0 左右的事故能使气囊充气 2 安全气囊系统包括 检测和运行的中心计算机 它在遭受部分压强和在一定撞击角度下启动气囊两侧安全气帘两个前气囊两个侧气囊侧面碰撞传感器安全带预紧装置气囊故障报警灯 2 安全气囊系统包括 安全气囊ECU 安全气囊计算机控制爆破预拉伸安全带和气囊安全气囊计算机被安装于副仪表板下方 2 安全气囊系统包括 前气囊是安全带的补充设备为在前方受冲击时使用 它安装在驾驶员方向盘上和乘客侧仪表板内 在前方发生剧烈碰撞时破坏保护层以限制头部和上半身的外伤风险前在前部受到轻微撞击时 以及后面和侧面碰撞时它不工作 在车辆翻滚时也不起作用 因为车辆翻滚时前气囊不起作用 2 安全气囊系统包括 副驾驶位前气囊 驾驶位前主气囊 前气囊 座椅侧气囊被按装在前座椅与中立柱之间 安全气帘被安装在车两边顶棚装饰板内 它同样可以减小对头部外伤的风险注意 当前方冲击太猛时 侧面气囊可以打开侧气囊和安全气帘的设计是为了在受到严重侧面冲击时起作用侧气囊和安全气帘在受车辆冲击的那一侧打开侧气囊和充气帘总是同一边的一起打开 2 安全气囊系统包括 侧气帘 右前座椅侧气囊 左前座椅侧气囊 侧气囊 侧气囊启动传感器被安放在车辆两边的纵梁内侧气囊启动传感器测试侧减速等级并将信息传给AIRBAG计算机 侧气囊碰撞传感器 2 安全气囊系统包括 前安全带预张紧 后安全带预张紧 安全带在冲击力比较小时 只有负载限制器生效在前方发生剧烈碰撞时 前气囊和安全带爆破预张紧同事生效 安全带爆破预张紧用药筒打开产生拉力 使乘坐人员身体背部紧靠座椅靠背 2 安全气囊系统包括 安全气囊故障警示灯 安全气囊警示灯位于组合仪表上 当中央安全气囊传感器总成自诊断机构检测出某一故障时 警示灯就会向驾驶员发出故障警告 在正常情况下 当点火开关转到ACC或ON位置时 警示灯会亮大约6秒钟 然后熄灭 2 安全气囊系统包括 3 安全气囊与安全带工作原理 3 1 安全气囊原理 当汽车时速超过30km h发生前碰撞事故时 控制系统检测到冲击力超过设定值时 安全气囊立即接通充气元件中的电雷管引爆火药粉和气体发生剂 产生大量气体 气囊就会迅速充气膨胀 冲破缓冲垫 装饰板 在30ms内迅速在乘员与车辆之间形成一道柔软的弹性屏障 使乘员免受伤害 当撞击发生后 气囊随即自动放气 它不会妨碍车内人员出逃 也不影响他们的视线 3 安全气囊与安全带工作原理 图一 图二 3 1 安全气囊原理 3 安全气囊与安全带工作原理 气囊工作过程 气囊工作时 3 1 安全气囊原理 3 安全气囊与安全带工作原理 气囊工作过程中气囊会瞬间发热 气囊爆炸后 气囊内的气体会立刻从排气孔排出 从而不影响乘员逃生 3 1 安全气囊原理 3 2 安全带预张紧原理 3 安全气囊与安全带工作原理 安全带负载限制器 3 安全气囊与安全带工作原理 3 2 安全带预张紧原理 4 碰撞传感器工作原理 安全气囊传感器一般安装在汽车前部两侧和中间 其作用是感知汽车碰撞强度 并把碰撞强度转换成电信号输入电子控制装置 作为是否起动安全气囊展开的依据 按安全气囊碰撞传感器的结构原理分 有全机械式 机电式和电子式三种 4 1全机械式传感器 全机械式传感器的内部装有重块 当车辆因碰撞而使传感器重块的移动速度高于某一设定值时 传感器重块便将其机械能量直接传递给引发器使气囊膨胀 4 碰撞传感器工作原理 4 2机械触点式传感器 机械触点式传感器的内部有一触点 它是利用车辆碰撞时机械装置的运动使触点闭合 接通安全气囊电路 此类传感器有滚球式 滚柱式 偏心锤式 水银开关式等多种结构形式 4 碰撞传感器工作原理 4 碰撞传感器工作原理 4 3电子式传感器 电子式传感器将汽车的减速度参数转变为相应的电信号 并输送给安全气囊ECU 由ECU对信号进行处理后作出是否使气囊膨胀的判断 5 安全气囊电气系统框架 6 安全气囊电气系统元件代码说明 BSI 智能控制盒CA00 点火钥匙C001 诊断插头CV00 COM20050004 组合仪表6570 安全气囊ECU6573 左前碰撞传感器6574 右前碰撞传感器6575 左前安全带预张紧器6576 右前安全带预张紧器6562 右前座椅侧安全气囊6563 左前座椅侧安全气囊6564 乘客侧仪表板副气囊 6565 驾驶员侧方向盘主气囊6551 右侧安全气帘6552 左侧安全气帘BF00 座舱保险丝盒BM34 发动机舱34路保险丝控制盒 7 安全气囊运行原理 安全气囊和安全带预张紧的点爆 熄灭通过多路传输线路 VANCAR1 来实现禁用的乘客方气囊控制和气囊故障显示控制通过多路传输网络 VANCAR1 来实现通过AIRBAG计算机检测爆破元件失效或内部故障使故障点爆请求AIRBAG计算机传给BSI 使用VAN网CAR1BSI根据AIRBAG检测到的故障信息 通过多路传输网络VANCONFORT1来点亮气囊故障灯 多路传输网络VANCAR1 多路传输网络VANCONFORT1 7 安全气囊运行原理 Airbag控制盒与BSI对话 发生碰撞时 AIRBAG计算机发送爆破元件启动信息给BSIBSI利用该信息进行操作 1 控制BSM或BFRM切断燃油泵2 自动亮起故障警示灯 BFRM保险丝盒 燃油泵1210 7 安全气囊运行原理 由于从传感器接收信号到气囊张开仅需50ms 而驾驶员撞向转向盘的时间约为60ms 故在发生碰撞时 能有效地保护驾驶员 避免了驾驶员直接撞转向盘的危险 安全气囊从触发 到充气膨胀 再到驾驶员头部陷入气囊 直至气囊被压扁的全过程 不超过110ms 轻微碰撞 8 安全气囊检修注意事项 安全气囊内有火药及电雷管等易爆品 故在维修操作时必须按正确顺序进行 否则 可能会使安全气囊系统在维修中发生意外 从而导致严重事故 或在需要安全气囊充气起保护作用时却不起作用 因此检修需要注意一下几点 1 气囊系统只能工作一次 发生事故被引爆后的气囊必须更换 为安全起见 气囊系统的所有元件也需更换 气囊系统经10年后必须送维修厂更换 更换日期一般贴在工具箱的标签上或在遮阳镜的下面2 故障代码是安全气囊系统故障诊断的重要信息源 在系统故障诊断时应首先读取故障码 然后再脱开蓄电池 检修前请务必关闭点火钥匙 并在脱开蓄电池90S后在进行检修 因为安全气囊有备用电源 即使断开电源 6S内安全气囊依然带点 气囊有点爆风险 3 若车辆发生轻微碰撞 RBG没有触发 也应检查方向盘衬垫 前座乘客安全气囊总成 座位安全带收紧器和安全气囊传感器 4 副驾驶安全气囊装饰板上严禁放置物品 以免气囊炸开时物品伤人 选用前座椅坐垫时应注意避免侧气囊干涉 以免影响侧气囊正常工作 5 不允许拆卸和修理被更换下的碰撞传感器 中央气囊控制盒 方向盘主气囊 前座乘客安全气囊总成 座椅侧气囊或座位安全带收紧器以供重新使用 不可以使用其他厂家的零件 只能使用原厂设计生产的零件 6 注意安全气囊控制盒 气囊组件和碰撞传感器轻拿轻放 严禁用硬物撞击 如发现外壳 托架或连接器有裂纹 凹陷或其它缺陷 应换装新件 7 不要让碰撞传感器 中央气囊控制盒 方向盘主气囊 前座乘客安全气囊总成 座椅侧气囊或座位安全带收紧器直接暴露在热空气中或接近火源 8 拆下方向盘主气囊后 应将装饰板面朝上 不可翻转倒置 如果气囊倒置 一旦引爆气囊将会造成严重的安全事故 9 切不可随便用普通万用表去测量安全气囊电雷管的电阻 因为微小电流即可引爆电雷管 使安全气囊充气 宜用高阻抗 至少10kD V 万用表检测电路 维修工作完成后 应检查RBG警告灯 10 安全气囊总成应存放在环境温度低于93 湿度不高并远离电场干扰的地方 8 安全气囊检修注意事项 9 安全气囊故障案例 安全气囊故障灯常亮检修步骤 1 首先使用设备读取故障 根据故障现象和故障码描述的故障位置 故障属性进行初步的判断 2 断开蓄电池 将车辆静置90秒 3 根据故障码检查气囊或者安全带 观察线束是否被压 破损 插头是否漏插 虚插 插头公端子是否弯曲 单一退出 断裂 虚压 毛刺短路 插头母端子孔是否偏大 9 安全气囊故障案例 安全气囊故障表 问题描述 发现地点 安全气囊故障灯常亮 CVT静检一班 读取故障 电脑读取故障 障码码 B0028故障描述为 右前座椅安全气囊开路或者对地短路 检查右前座椅安全气囊插头 发现插头未锁止 所以导致故障灯常亮 重插插头问题解决 右图为安全气囊电路图 电器返修 何飞 问题解决 问题描述 发现地点 安全气囊故障灯常亮 CVT静检一班 读取故障 电脑读取故障 障码码 B0001故障描述为 驾驶员方向盘主气囊相关故障 直接拆开方向盘上的安全气囊发现COM2005上的气囊线束断裂 电器返修 何飞 问题解决 10 安全气囊插头故障案例 安全气囊系统的连接器采用了到点性能和耐久性能良好的镀金端子 并设有防止气囊误爆的结构 端子双重锁止机构 连接器双重锁定机构和电路连接诊断机构等保险机构 保证气囊的可靠运行 正常状态插头 插头锁止黑色销子完好 故障件插头 插头黑色锁止销子断裂 气囊插头上的防止误爆端子短路簧片 10 安全气囊电检不合格 如何认识现场关于安全气囊故障的电检单据 设备信息 如 设备号 时间 车辆信息 设备类型 使用部门等 设备读取的电控单元名称缩写 读取的故障码 B001018 针对故障的描述 可以大概的了解故障的位置 故障的属性 如短路还是断路 永久的还是临时的 读取车辆的电压值 CC4 电检 读取车辆的VIS号码 10 事故案例 3月22日晚10时20分 滨河西路迎泽大桥北500米处 由南向北行驶的一辆标致轿车在变道时与一辆出租车相撞 由于出租车副驾驶上的一名女乘客没有系安全带 导致其头部受伤 之后 赶来的急救人员将伤者送往医院 急救人员赶到现场时 只见由南向北的机动车上 停着一辆红色东风标致小轿车 该车车尾右后侧保险杠受损 在这辆标致车后方 停着一辆出租车 出租车前脸和保险杠受损严重 前机盖变形凸起 发动机暴露在外 前挡风玻璃呈蜘蛛网状 发动机内的机油流了一地 急救人员询问获知 出租车内有两名乘客受伤 均为20多岁的女青年 其中 坐在副驾驶位置的女青年因没有系安全带 头部在惯性的作用下撞在了前挡风玻璃上 致使头部受伤 鲜血直流 而坐在后排的年轻女子脖子受伤 但伤势较轻 随后 急救人员将两名伤者送往医院治疗 10 事故案例 不系安全带 飞出车外 惨死自己车轮下 自己开车把自己轧死了 这听起来匪夷所思的事儿 真在高速上发生过 原因就是驾驶员没系安全带 在高速上发生事故以后 巨大的惯性使驾驶员撞破挡风玻璃飞出车外 偏偏又被自己尚在行驶中的车子碾过 另一辆车的驾驶员魏某亲眼目睹了这惊魂一刻 事发前 他发现自己车子的水箱水温过高 对向车道有施工单位