【《安全气囊主要部件的设计案例》2300字】

安全气囊主要部件的设计案例目录TOC\o"1-3"\h\u32124安全气囊主要部件的设计案例 1280681.1汽车安全气囊传感器 1209211.2安全气囊气体发生器 3149791.3安全气囊中央控制器 5268711.3.1点火控制器 5274701.3.2诊断电路 61.1汽车安全气囊传感器碰撞传感器的功用是撞车时，向气囊系统发出信号，使该系统开始工作。安全气囊系统能否可靠地工作，碰撞传感器是第一个关键，同时碰撞传感器的成本高低也有很大影响。碰撞传感器从测出碰撞到接通电流只需10～20ms左右。碰撞传感器安装在前保险杠或前轮罩处，或在点火器一侧安装另一碰撞传感器一边传递碰撞信息。碰撞传感器分为预知碰撞传感器和检测冲击碰撞传感器。而检测冲击碰撞传感器又分为：全机械式碰撞传感器、机电式碰撞传感器和电子式碰撞传感器。这里先简单介绍相对比较很久之前车辆上所使用的全机械式碰撞传感器。如图1.1。图1.11、感应块；2、撞针；3、偏置弹簧；4、D轴；5、顶盖他的原理简而言之就是当发生碰撞时，传递感应信息的重块的减速度达到某一设定值时重块并将自己的机械能传递给气囊引发器是使之迅速弹开。这种设备就现在而言，其缺点也是显而易见的，有事会因为碰撞不准确或者不够灵敏，而导致错误触发或者车内指示灯报警，就存在一些使用性能上的缺陷。在此我们选用机电式安全气囊传感器。机电式撞击传感器运用汽车机械结构的重量、弹性性能及其他相关性能来测量对车辆撞击程度,并使用电子控制器对气体发生器发出起爆命令。目前应用很广泛，可以检测各类碰撞。比较典型的有偏心外向锤式机械撞击感应器。其原理主要是:当车辆正常运转时,扭力弹簧2将离心锤3、动触头6、12、14等固定于起止点部位,传感器并没有触发的信息给中央控制台。在与汽车撞击瞬间,因减加速力克服弹簧的扭矩而使离心锤产生运动,并带动触桥5旋转,使动静触头连接。此时,感应器向中央控制器发送"接通"的信息,同时车辆的安全感应器也随之接通,CPU产生了引爆讯号。如图1.2所示为偏心外向锤式机电车碰撞感应器的构造示意图。图1.2机电式安全气囊传感器结构图1—芯轴；2—扭力弹簧；3—偏心锤；4—转盘；5—触桥；6、12、14—动触头；7、11、13—静触头；8—外壳；9、10、12—插头；10—止位块机电式传感器相对于机械式传感器而言，他更加的完善并且灵敏度较高不会发生一些错误指令，机电式传感器的外侧自装一个电阻，用来自检，检测整个设备之间的线路是否有短路或者断路更加的安全，所以更适用于现在的汽车。1.2安全气囊气体发生器气体发生器的主要功能是生成废气,并给气袋充气。市面上流通的气体发生器外形图片如图1.3。图1.3气体发生器外形图气体发生器主要包括:气体式气体发生器；（2）固体式气体发生器；（3）混合式气体发生器；（4）吸入空气式气体发生器。如图1.4。图1.4气体发生器结构示意图空气过滤系统；2、电子点火控制系统；3、自动点充剂；4、气体引发剂；5、充气器壳体；6、气体引发装置；7、中央控制器我们也是将气体发生器内部的孔洞给他进行改进，设计成排列方式为规律排列的各个正六边形如图1.5。图1.5排气孔图形以下主要将最常见的固体型气体发生器做以概述:固体式气体发生器则是使用火药等固态的气体产生剂点燃所形成的燃气,使气囊膨胀开。主要气体产生物为细片状的叠氮化钠[火箭燃料NaN3及FeO2(或CuO2)等组成],根据其填充量确定了燃气发生器密封筒的最大输出压强。在点燃后进行如下化学反应4NaN3+FeO2(CuO2)===6N2+Fe(Cu)+2Na2ONa2O+H2O===2NaOH对成熟之外,另一种因素就是为了便于通过修改药片的厚度来调整空气发生器特性。而由于生成的燃气已经达到了一千多度的高温,所以需要增设制冷层以减少空气升温。另外,当把空气产生剂点燃后形成的固态残渣,还需要增设过滤层。图1.3是固体发生器的基本结构。它主要由三层组成:最内层是装满火药的燃气室,中间层是冷却水层,最外面是过滤层。由于这些固体型气体发生器容积较小,在车里很易于放置,因此尤其适于作为安装转向盘的司机座用的气体发生器。1.3安全气囊中央控制器中央控制器是汽车气囊系统的控制中心,其功用主要是接收由碰撞感应器及一些感应器所输入的信息,以确定系统能否点火引爆气囊充气,并对系统故障程度进行自动检测。中央控制器主要由点火控制器、驱动系统、储能系统、监测系统等组成。1.3.1点火控制器通过多个撞击感应器的信息判断汽车是否引爆。对气囊系统而言,精确地判别汽车撞击力度以及在最佳时间引爆气囊都是安全气囊系统的重点目标。因此早前的气囊系统大都使用多点感应器方法,即机械式与电子设备式撞击感应器搭配使用,对正碰、斜碰、偏碰、撞击等情况能够较好地加以辨识。而现在的气囊控制器则大多使用单点感应器方法,即通过设置于控制器内的一个或多个电子撞击传感器检测汽车撞击加速度等信息,利用较高效的计算确定汽车撞击的形式、力度以及引爆气囊。但事实上,汽车发动机控制器还只是一种晶体的开关集成电路。当撞击感应器传来的信号电流够大时,晶体管的发射极与集电极间将导通,并将传出的信息与之前储备的信息(阻值、电流)相对比,确定此时冲击信息并到达预先设定值后,再接上继电器开关,由控制电路接上电源和电引爆器上的总开关电路工作,从而触发气囊引爆。1.3.2诊断电路检测电路的主要功能就是经常检测整个系统的各项工作可靠度,若发现异常情形,则发出报警信号。同样还有记录气囊爆裂、不发气、短路等故障电子回路。检测项目主要有敏感元件的短接、断线等,如出现发生故障就亮显示的警报灯,并发出警报。又如汽车司机可以不顾警报而继续行车,从故障记录电路中记住它的日期,当汽车出现碰撞事件时,就能够确定碰撞发生在前,还是发生故障在前。如图中1.4显示的某汽车用安