安全气囊系统

1、概述汽车的安全性主要分为两个方面，。汽车的安全性主要分为两个方面，。一是一是- -主动安全，就是作用避免事故的主动安全，就是作用避免事故的发生发生 二是二是- -被动安全则是在发生事故时汽车被动安全则是在发生事故时汽车对车内成员的保护或对被撞车辆或行人对车内成员的保护或对被撞车辆或行人的保护。的保护。主动型安全配置 制动防抱死ABS 电子制动力分配EBD 车身稳定系统VSC 牵引力控制ATRC 制动辅助BA (BrakeAssist) 倒车雷达 轮胎气压不足警示系统 车速感应型动力转向等等EPS 坡路起步辅助控制系统(HAC)被动型安全配置 1、安全车身(GOA车身) 2、安全气囊 3、安全带

2、及安全带预收紧装置 4、汽车专用安全调制玻璃 5、转向柱能量吸收装置 6、乘员头颈保护系统(WHIPS) 7、侧门防撞杆 1、安全车身(GOA车身)安全区安全区安全气囊安全气囊(SRS , AIR)(SRS , AIR)汽车安全气囊系统汽车安全气囊系统（SupplermentalSupplermental Restraint Restraint SystemSystem；简称；简称SRSSRS）是一种辅助保）是一种辅助保护系统护系统当汽车碰撞后，乘员与车内当汽车碰撞后，乘员与车内构件尚未发生构件尚未发生“二次碰撞前二次碰撞前”迅速在两者之间打开一个充迅速在两者之间打开一个充满气体的气垫，使乘员

3、因惯满气体的气垫，使乘员因惯性而移动时性而移动时“扑在气垫上扑在气垫上”从而缓和乘员受到的冲击并从而缓和乘员受到的冲击并吸收碰撞能量，减轻乘员的吸收碰撞能量，减轻乘员的伤害程度伤害程度安全气囊的作用安全气囊的作用统计数据表明：“安全带安全带+安全安全气囊气囊”的防护效果最好，有效率的防护效果最好，有效率高达高达60%；仅使用安全带，有仅使用安全带，有效率为效率为4349%；而仅使用；而仅使用安全气囊，有效率降到安全气囊，有效率降到18%。一、使用注意事项1.高速行驶时必须配合安全带使用2.老人和儿童应坐后排座椅3.驾驶时不要离气囊太近4.气囊上禁止放任何装饰物安全气囊使用注意事项安全气囊使用注

4、意事项: :儿童不要坐前排儿童不要坐前排5.5.老人和儿童坐前排时老人和儿童坐前排时: :关闭副气囊关闭副气囊开关开关6.6.安全气囊使用注意事项安全气囊使用注意事项: :不要离气囊太近不要离气囊太近二、工作条件二、工作条件1 1、碰撞角度碰撞角度：汽车汽车SRSSRS气囊系统并非在所有碰撞情气囊系统并非在所有碰撞情况下都起作用，正面况下都起作用，正面SRSSRS安安全气囊系统在汽车从正前方全气囊系统在汽车从正前方或斜度在正前方的正负或斜度在正前方的正负3030度度角范围内发生碰撞时工作角范围内发生碰撞时工作 2 2、碰撞强度：、碰撞强度：减速度达到某一减速度达到某一值（通常称为减速阀值）才能

5、引值（通常称为减速阀值）才能引爆气体发生器给正面爆气体发生器给正面SRSSRS气囊充气囊充气。气。 减速阀值根据减速阀值根据SRSSRS气囊系统的性气囊系统的性能设定，不同车型能设定，不同车型SRSSRS气囊系统气囊系统的减速阀值可能不同的减速阀值可能不同汽车遭受后方撞击汽车遭受后方撞击时时? ?汽车发生侧翻时汽车发生侧翻时? ?纵向减速度没达纵向减速度没达到设定阀值时到设定阀值时? ?未达到气囊起爆门槛值的事故车未达到气囊起爆门槛值的事故车前保险杠、发动机罩等车辆前保险杠、发动机罩等车辆前部受力位置变形小前部受力位置变形小达到引爆门槛的车达到引爆门槛的车前保险杠、发动机罩等车前保险杠、发动机

6、罩等车辆前部受力位置严重变形辆前部受力位置严重变形两车相对比两车相对比车身右前纵车身右前纵梁结构梁结构车身左前纵车身左前纵梁结构梁结构标准车身的前纵梁结构标准车身的前纵梁结构左前纵梁没左前纵梁没有纵向变形有纵向变形左前纵梁严左前纵梁严重纵向变形重纵向变形系统原理：系统原理：传感器传感器ECUECU执行器执行器工作原理：工作原理：ECUECU检测传感器，如发检测传感器，如发生了整体碰撞而且强度生了整体碰撞而且强度又达到了要求则发出信又达到了要求则发出信号，控制执行器引爆气号，控制执行器引爆气囊囊一、传感器类型与原理一、传感器类型与原理可分为两种类型：可分为两种类型：一是碰撞传感器一是碰撞传感器一

7、是附加传感器一是附加传感器检测车辆检测车辆碰撞强度、碰撞强度、判断是否判断是否发生整体发生整体碰撞碰撞分为：安分为：安全传感器全传感器（在（在ECUECU内部）内部） 和和碰撞强度碰撞强度传感器传感器主要有：主要有： 1 1）乘客座）乘客座占用传感器占用传感器2 2）乘客座）乘客座椅位置传感椅位置传感器器3 3）安全带）安全带开关开关检测车内检测车内乘员情况，乘员情况，为为ECUECU引引爆气囊提爆气囊提供数据供数据 碰撞（安全）传感器碰撞（安全）传感器. .功能是起安全防护作用功能是起安全防护作用, ,防止碰撞传防止碰撞传感器单独作用时引起气囊误触发感器单独作用时引起气囊误触发. .安装在电

8、脑里面安装在电脑里面, ,检测碰撞强度比碰检测碰撞强度比碰撞传感器弱许多，结合的时间比碰撞传感器弱许多，结合的时间比碰撞传感器长撞传感器长. .绝大部分为舌簧开关传感器绝大部分为舌簧开关传感器 碰撞（强度）传感器碰撞（强度）传感器检测车辆碰撞检测车辆碰撞强度，供给强度，供给ECUECU以引爆气以引爆气囊囊正面碰撞传感器有两种正面碰撞传感器有两种安装形式，一种是安装安装形式，一种是安装在在ECUECU内部（如很多大内部（如很多大众车），一种是安装在众车），一种是安装在左右前大梁上或者是仪左右前大梁上或者是仪表台下面表台下面有两种有两种: :一是正面碰撞一是正面碰撞传感器传感器, ,一是侧面碰撞一

9、是侧面碰撞传感器传感器侧面碰撞传感器安侧面碰撞传感器安装在装在B B柱内柱内, ,检测侧检测侧面碰撞面碰撞正面碰撞正面碰撞传感器传感器侧面碰撞传感器侧面碰撞传感器后侧面碰撞后侧面碰撞传感器传感器碰撞传感器碰撞传感器 工作原理工作原理机械式机械式: :1 1）舌簧开关（安全）传感器）舌簧开关（安全）传感器舌簧开关安舌簧开关安全传感器全传感器回位弹回位弹簧簧永久磁铁永久磁铁常开舌簧管开关常开舌簧管开关碰撞时碰撞时, ,永久磁铁克永久磁铁克服弹簧力的作用向服弹簧力的作用向前移动前移动舌簧管在磁场的作用舌簧管在磁场的作用下开关触点闭合下开关触点闭合, ,向电向电脑发出碰撞信号脑发出碰撞信号碰撞结束后碰

10、撞结束后, ,永久磁铁永久磁铁在回位弹簧的作用下在回位弹簧的作用下回到初始位置回到初始位置碰撞比较轻微就碰撞比较轻微就可以闭合可以闭合特别要注意：装备这特别要注意：装备这种传感器的气囊电脑种传感器的气囊电脑摇得响是正常的摇得响是正常的, ,并不并不是被碰坏了是被碰坏了, ,而是舌簧而是舌簧开关传感器的永久磁开关传感器的永久磁铁在移动铁在移动, ,新的电脑和新的电脑和旧的电脑都一样摇得旧的电脑都一样摇得响响2 2）水银开关（安全）传感器）水银开关（安全）传感器密封试管密封试管 静触点静触点水银水银当碰撞发生时当碰撞发生时, ,惯性力使惯性力使水银沿试管的管壁上升水银沿试管的管壁上升, ,将静触点

11、接通而发出碰将静触点接通而发出碰撞信号撞信号可以重复可以重复使用使用3 3）滚球式碰撞传感器滚球式碰撞传感器强度较大才会结合强度较大才会结合, ,一般用作碰撞传感器安装一般用作碰撞传感器安装在电脑的外部，但也有作在电脑的外部，但也有作为安全传感器使用为安全传感器使用当碰撞比较强烈时，惯性力使当碰撞比较强烈时，惯性力使钢珠克服磁力的作用而移动将钢珠克服磁力的作用而移动将静触点闭合，碰撞信号产生静触点闭合，碰撞信号产生碰撞结束后碰撞结束后, ,钢珠又被永久钢珠又被永久磁铁吸回磁铁吸回, ,但最好不要继续使但最好不要继续使用用4 4）滚柱式碰撞传感器）滚柱式碰撞传感器与滚珠式碰撞传感器的使与滚珠式碰

12、撞传感器的使用和工作原理都一样，只用和工作原理都一样，只是将滚珠换成了滚柱是将滚珠换成了滚柱碰撞结束后须用反方向的碰撞结束后须用反方向的碰撞将其复位碰撞将其复位, ,复位后才复位后才可重复使用可重复使用, ,否则此常开否则此常开静触点一直闭合静触点一直闭合5 5）偏心锤式碰撞传感器）偏心锤式碰撞传感器用作前碰撞传感器用作前碰撞传感器, ,碰撞比较强烈才会结碰撞比较强烈才会结合合, ,安装在电脑的外部安装在电脑的外部机械式碰撞传感器机械式碰撞传感器, ,内部都会安内部都会安装有一个检测电阻装有一个检测电阻, ,供供ECUECU进进行诊断行诊断检测电阻检测电阻ECUECU连接器连接器电阻电阻电子式

13、电子式: :1)1)电子式碰撞开关传感器电子式碰撞开关传感器电子电子式碰式碰撞开撞开关传关传感器感器. .一般采用摩一般采用摩托罗拉公司托罗拉公司生产的碰撞生产的碰撞减速度开关减速度开关传感器传感器芯片一般为芯片一般为7 7脚脚PIN1,5V供电PIN267脚接地PIN35,碰撞信号输出脚PIN4,2.5V参考电压当碰撞当碰撞过于强过于强烈时烈时, ,碰撞传碰撞传感器不感器不结合结合2)2)压阻式碰撞传感器压阻式碰撞传感器 电子电路电子电路压敏压敏电阻电阻配重块配重块4 4个压敏电个压敏电阻以这种阻以这种形式紧紧形式紧紧的贴在弹的贴在弹性片上面性片上面可作为安全传可作为安全传感器或碰撞传感器或

14、碰撞传感器感器包括：稳压包括：稳压与温度补偿与温度补偿电路、信号电路、信号处理与放大处理与放大电路电路4 4个压个压敏电阻敏电阻接成惠接成惠斯顿桥斯顿桥式电路式电路差动放大差动放大器器: :输入输入的信号相的信号相差越大输差越大输出的信号出的信号越大越大输出信号是输出信号是脉冲脉冲, ,可以用可以用万用表接在万用表接在输出端输出端, ,然后然后用手振动传用手振动传感器感器, ,看有无看有无脉冲来判断脉冲来判断好坏好坏ECUECU根据电压信号根据电压信号强弱判定碰撞程度，从强弱判定碰撞程度，从而控制安全气囊是否引而控制安全气囊是否引爆爆3)3)压电式碰撞传感器压电式碰撞传感器可作为安全传可作为安

15、全传感器或碰撞传感器或碰撞传感器感器利用压电效应的原理制成利用压电效应的原理制成的传感器的传感器用石英或用石英或陶瓷制成陶瓷制成的压电材的压电材料料整形放大电路整形放大电路当汽车发生碰撞时，压当汽车发生碰撞时，压电晶体在加速度作用下电晶体在加速度作用下变形变形, ,产生电压产生电压, ,经整形经整形放大后放大后, ,送到送到ECUECUECUECU根据电压信号根据电压信号强弱判定碰撞程度，从强弱判定碰撞程度，从而控制安全气囊是否引而控制安全气囊是否引爆爆输出信号是输出信号是脉冲脉冲, ,可以用可以用万用表接在万用表接在输出端输出端, ,然后然后用手振动传用手振动传感器感器, ,看有无看有无脉冲

16、来判断脉冲来判断好坏好坏外观外观座椅占用传感器座椅占用传感器安装在座椅垫中，以传感安装在座椅垫中，以传感器检测到的重量变化判断器检测到的重量变化判断有无乘客乘坐。有无乘客乘坐。压力传感器压力传感器3.ECU3.ECU以以压力压力传感器传感器PPDPPD的的电阻变化电阻变化 检测检测有无乘客有无乘客有乘客有乘客 : 15kg : 15kg 以上重量时以上重量时无乘客无乘客 : 15kg : 15kg 以下重量时以下重量时 6 6）乘客座椅位置传感器）乘客座椅位置传感器在座在座椅滑椅滑轨附轨附近近检测乘客座椅位检测乘客座椅位置，决定是否引置，决定是否引爆爆气囊气囊上滑轨上滑轨下滑轨下滑轨霍尔元件霍

17、尔元件3 3）安全带扣开关）安全带扣开关在安全带扣上在安全带扣上检测乘客有无配带检测乘客有无配带安全带，决定是否安全带，决定是否引爆安全带预紧器引爆安全带预紧器有两种形式：开有两种形式：开关式、霍尔式关式、霍尔式霍霍尔尔式式二、执行器由由安全气囊和安安全气囊和安全带预紧装置构全带预紧装置构成成安全气囊安全气囊主气囊主气囊副气囊副气囊侧侧气气囊囊头部气囊头部气囊（气帘）（气帘）后座后座气囊气囊腿腿部部气气囊囊前预紧式安全带前预紧式安全带后预紧式安全带后预紧式安全带安全带预紧安全带预紧装置装置在安装在安装气囊气囊的位置，会的位置，会有标记：有标记：SRSSRS或或AIRAIR结构：结构： 气囊和气

18、体发生器为一体，气囊气囊和气体发生器为一体，气囊以尼龙材料制成。气体发生器内以尼龙材料制成。气体发生器内装有点火器、火药、气体发生剂、装有点火器、火药、气体发生剂、过滤器等。过滤器等。安全气囊安全气囊点火器点火器气体发气体发生剂生剂火药火药过滤器过滤器气袋气袋点火器收到点火器收到ECUECU发来的信发来的信号，引燃火药。火药产生号，引燃火药。火药产生大量的热量，从而使叠氮大量的热量，从而使叠氮化纳分解出大量的氮气化纳分解出大量的氮气气体发生器气体发生器使用寿命：使用寿命：1010年年1 1、正面安全气囊、正面安全气囊驾驶席安全气囊驾驶席安全气囊助手席安全气囊助手席安全气囊主主气气囊囊主主气气囊

19、囊主气囊气体发生器主气囊气体发生器不同的车型，主不同的车型，主气囊大气囊大小也有区别。小也有区别。欧州、日本车：欧州、日本车：40L40L美国车：美国车：60L60L副气囊副气囊副气囊副气囊不同的车型，副不同的车型，副气囊大气囊大小也有区别。小也有区别。欧州、日本车：欧州、日本车：75L75L美国车：美国车：160L160L工作过程工作过程从点火脉冲开始：从点火脉冲开始： 4 4 毫秒毫秒 顶盖打开顶盖打开15/20 15/20 毫秒毫秒 气囊打开气囊打开30 30 毫秒毫秒 气气囊到位并稳定下来囊到位并稳定下来60 60 毫秒毫秒 气囊放气囊放气气此时组件温此时组件温度为度为 8080 (

20、(气囊温度气囊温度为为270270) )碰撞发生后碰撞发生后303040 40 mSmS内，气内，气囊必须完全囊必须完全打开打开高速碰撞历时高速碰撞历时 : : 大约大约120 mS120 mS腿部气囊腿部气囊2 2、侧面安全气囊、侧面安全气囊侧侧面面气气囊囊侧面侧面气囊气囊气体气体发生发生器器气气帘帘气帘工作示气帘工作示意图意图侧面气囊工作过程侧面气囊工作过程4 4 毫秒毫秒时时 盖盖子打开，子打开，气帽与气气帽与气垫开始分垫开始分离离5/8 5/8 毫秒毫秒时时 气气囊打开囊打开10 10 秒时秒时 气囊气囊张开到张开到位并稳位并稳定定60 60 秒秒时时 气囊收气囊收缩缩因此碰撞因此碰撞

21、发生后发生后20ms20ms内内必须完全必须完全打开打开发生侧面撞击中，随发生侧面撞击中，随着车门的内陷，乘车着车门的内陷，乘车人被车门碰撞的时间人被车门碰撞的时间为为20-25 20-25 毫秒毫秒对以侧面气囊系统而言，对以侧面气囊系统而言，哪一侧受到激烈碰撞，哪一侧受到激烈碰撞，那么此侧的气囊和气帘那么此侧的气囊和气帘弹出，另一侧是不会同弹出，另一侧是不会同时弹出的。时弹出的。安全带张紧器安全带张紧器分为两种类型：一分为两种类型：一是预紧式安全带、是预紧式安全带、一是安全带扣张紧一是安全带扣张紧器器功能：当车辆发生碰撞后，功能：当车辆发生碰撞后，将乘客紧紧拉在座椅背上，将乘客紧紧拉在座椅背

22、上，并锁上，从而的提高了缓并锁上，从而的提高了缓冲距离，更好的吸收冲击冲距离，更好的吸收冲击力力预紧式安全带预紧式安全带安全带安全带气体发生器气体发生器钢珠钢珠齿轮齿轮类型一类型一类型二类型二气体发生器气体发生器转子转子安全带安全带轴心轴心类型三类型三安全带轴心安全带轴心气体发生器气体发生器气室气室活活塞塞收紧收紧吸能吸能安全安全带扣带扣张紧张紧器器锁扣锁扣钢丝绳钢丝绳活塞活塞气室气室气体发生器气体发生器自锁钢珠自锁钢珠时钟弹簧（游丝）时钟弹簧（游丝）功能功能: :连接主气囊连接主气囊和电脑和电脑安装在组合开安装在组合开关上面关上面内部结构内部结构由一个排线由一个排线, ,盘绕盘绕而成而成线束

23、、连接器特点线束、连接器特点1 1、颜色：黄色、橙色、颜色：黄色、橙色2 2、连接器都有双保险、连接器都有双保险3 3、任何气体发生器的第一条、任何气体发生器的第一条线束连接器插座，都带有防线束连接器插座，都带有防误爆装置误爆装置控制单元控制单元ECUECU舌簧舌簧开关开关安全安全传传感器感器碰撞传感器碰撞传感器备备用用电电源源点火点火驱动驱动ICCPU控制器控制器功能：功能：1 1、点火控制、点火控制2 2、数据通信、数据通信3 3、自诊断、自诊断安装安装位置位置: :档位档位杆前杆前面或面或后面后面ECUECU控制原理示意控制原理示意气囊组件ECU 安全传感器安全传感器碰撞传感器碰撞传感器

24、故障指示灯故障指示灯游丝游丝外装式外装式：预紧式安全带预紧式安全带气囊组件ECU 安全传感器安全传感器故障指示灯故障指示灯游丝游丝内装式内装式：碰撞传感器碰撞传感器预紧式安全带预紧式安全带+-蓄电池蓄电池点火开关点火开关WLGNDIGN5761011时钟弹簧时钟弹簧 驾驶席驾驶席安全气囊安全气囊9K自我诊断连接器自我诊断连接器HAE3 Hi Lo警告灯警告灯- - 短路片短路片34门锁门锁控制控制模块模块 门锁门锁执行器执行器43PBPT HiPBPT Lo12DBPT HiDBPT Lo Hi Lo1237 HiLo833 驾驶席驾驶席安全带开关安全带开关保险丝保险丝 助手席助手席安全带开关

25、安全带开关MM+-IgnitionKeyWLGNDIGN5761011ContactCoilDriverFront Airbag9KTo DiagnosticConnectorCaseGNDHAE3HAE3DAB HiDAB Lo- Shorting BarPPDInterfaceUnit3415CoutPPDFSRTM-SensormatDoorControlModuleActuator( Door Unlock )43PassengerSeat-beltPretensionerPBPT HiPBPT Lo12DriverSeat-beltPretensionerDBPT HiDBPT Lo

26、1314PassengerFront AirbagPAB HiPAB Lo1918PassengerSide AirbagPSAB HiPSAB Lo1 617DriverSide AirbagD SAB HiDSAB LoDirverHSISDSIS Hi20DSIS Lo45PassengerHSISPSIS Hi21PSIS Lo46D SB HiD SB Lo1 237P SB HiP SB Lo833Passenger Seat-beltbuckle switchDriver Seat-beltbuckle switch 气气囊引爆的囊引爆的条条件件碰撞记录碰撞记录非展开非展开 安全

27、气囊安全气囊闭合闭合ON碰撞纪录碰撞纪录 1次次展展 开开闭合闭合OFF 碰撞纪录碰撞纪录 0次次 碰撞碰撞传感器传感器 安全安全传感器传感器第一节第一节, ,点火控制点火控制正面碰撞点火的基本条件正面碰撞点火的基本条件正面安全气囊的工作条件正面安全气囊的工作条件 1.1.正面碰撞达到预定强度正面碰撞达到预定强度, , 2.2.安全传感器和碰撞传感器同时向安全传感器和碰撞传感器同时向CPUCPU发发出闭合信号出闭合信号一般安全传感器比碰一般安全传感器比碰撞传感器容易结合撞传感器容易结合, ,其其结合的时间早结合的时间早ECU会比较安全传感器和碰撞传感器结合的时间差, 时间差过小时,ECU会作出不引爆的决定因为当碰撞过于强烈因为当碰撞过于强烈, ,可可能气囊来不及引爆而人能气囊来不及引爆而人已经和仪表台碰撞了已经和仪表台碰撞了, ,所所以再爆就会造成乘客的以再爆就会造成乘客的