安全气囊系统

1、欢迎学习汽车安全气囊系统,汽车运用工程教研室,汽车安全气囊系统（SRS）,简 介 安全气囊是美国机械工程师约翰.赫准克于1953年发明的，直到1971年才由日本本田汽车公司开始引进生产和试车使用。1984年，美国联邦政府将汽车被动安全装置纳入法规，到1990年配置率要求达到100%，1997年美国客车装车率达到100%。,SRSSupplemental Restraint Systes,第一节 汽车安全气囊系统（SRS）的组成与分类,一、SRS的功用,简介： （1）一次碰撞： 汽车与汽车（或障碍物）之间的碰撞。 （2）二次碰撞： 司机（或乘员）与方向盘（或挡风玻璃等）之间的碰撞。（司机和乘员遭

2、受伤害的主要原因是二次碰撞） （3）汽车安全性能： 主动安全（能预知、回避、防止） 被动安全（出事故时保护）（SRS属于被动安全保护装置） SRS的功用（P131） 汽车遭受冲撞时，SRS气囊迅速膨胀，承受并缓冲驾驶员或乘员头部与身体上部产生的惯性力，从而减小受伤害程度。,二、SRS的分类（P132）,1、按传感器类型分类： 机械式（检测碰撞、引爆点火剂均为机械装置） 电子式（传感器、ECU） 2、按SRS气囊数量： 单SRS、双 SRS、多SRS。 （以上三种均只用一个SRS ECU） 3、按保护对象的不同分类（P132） 1）驾驶员防撞安全气囊：美式气囊按无安全带设计，约为60L；欧式气囊

3、按有安全带设计，约为40L。 2）乘员防撞安全气囊：美式气囊约为160L；欧式气囊约为75L。 3）侧面防撞安全气囊：装在车门上。,4、窗帘式安全气囊与智能型安全气囊（P132）,1）窗帘式安全气囊：在车辆侧面碰撞时，与侧面安全气囊同时展开，防止玻璃碎片刺伤乘员。 2）智能型安全气囊：通过获取碰撞状况的信息和驾驶员与乘员的坐姿信息，安全气囊的开启程度，或是全面开启，或是部分开启。 3）多级安全气囊用充气膨胀器：根据汽车的行驶速度和碰撞程度不同，分三个阶段调节充气碰撞力。,三、安全气囊系统的组成和工作原理,（一）SRS的基本组成（P133),碰撞传感器，SRS指示灯，SRS ECU，SRS气囊组

4、合件（气囊，气体发生器，点火器）,（二）SRS工作原理 （讨论，P134）,碰撞传感器信号SRS ECU气体发生器气囊。,（三）SRS工作过程,1、电子控制装置的工作过程（程序）（P135）,2、安全气囊系统的工作过程 （P135）,安全气囊对乘员的保护作用（P136） 安全气囊系统从开始充气到完全充满打开的时间约为30ms（人的眼皮眨一下所用的时间约为200ms左右），在乘员前面形成一道柔性的安全屏障，使负加速度减小，作用力也减小。安全气囊以较大的作用面积作用在乘员的头部及身体上部，防止作用力集中压在乘员头部凸出部分。,五、SRS的有效范围（正面SRS）,在下列条件之一，SRS不会引爆点火剂

5、(P136),路,正面碰撞时安全气囊有效范围,可能引起气囊误触发的原因：（P136）, 温度过高，引起充气装置中火药燃烧； 过分撞击，使雷管引爆； 电磁波引起误触发，如大功率手提电话机等； 修理时操作不甚。,注意事项（了解）,1、SRS仅能充气一次。 2、气囊充气时，会产生很大的响声和烟雾，应尽快将残留物清洗掉，以防皮肤轻微过敏。 3、车辆行驶时，不要坐在座椅边上或趴在仪表板上。（气囊充气相当快，力量也相当大，可能造成严重伤害，应尽量向后坐直）一定要系上安全带。,4、不要将物件放在空气囊外罩上面或前面。,第二节 SRS电控部分的结构和工作原理,组成：（P137）,SRS电控部分组成（P137）

6、,由各种传感器、SRS ECU、气囊和安全带收紧器的引爆装置、报警装置、接口、等组成。,一、碰撞传感器（P137）,（一）碰撞传感器的功用和类型 1、功用： 检测车辆碰撞时的减速度或惯性力，并将信号送到SRS ECU。 2、类型： 1）按功用：碰撞烈度传感器（碰撞传感器） 防护碰撞传感器（安全碰撞传感器，侦测碰撞传感器） 2）按总体结构：机电结合式碰撞传感器、电子式碰撞传感器、 水银开关式碰撞传感器。,（二）碰撞传感器的安装位置,1、前碰撞传感器 （左、中、右）,（1）前翼子板内侧（丰田凰冠，佳美，科罗娜） （2）两侧前照灯支架下面（本田雅阁） （3）水箱支架左、右两侧（林肯城市，卡迪拉克，沃

7、尔沃） （4）水箱支架中央（马自达，尼桑）,2、防护碰撞传感器：,安装位置： （1） 与SRS ECU组装在一起（丰田，本田） （2）与SRS ECU分开安装（林肯，卡迪拉克） 作用： 防止前碰撞传感器短路而造成气囊误胀开。只有当防护传感器与任意一个前碰撞传感器同时接通时，气囊才充气。,（三）机电结合式碰撞传感器的结构与工作原理,1、滚球式碰撞传感器（偏压磁铁式）（尼桑，马自达） 结构：（P138）,工作原理：,汽车遭碰撞时，滚球的惯性力克服磁铁吸力将引线触点接通。,2、滚轴式碰撞传感器（丰田，本田，三菱）,结构：（P139）,工作原理：汽车遭碰撞时，滚轴惯性力克服片状弹簧弹力，将引线的滚动触

8、点与固定触点接通。,3、偏心锤式碰撞传感器（丰田，马自达）,结构：（P140）,工作原理：,汽车遭受碰撞时，偏心锤的惯性力克服复位弹簧的弹性力矩，使引线的转动触点与固定触点接触。,（四）安全传感器（水银开关式碰撞传感器，又称防护传感器）,结构（P141）,工作原理：碰撞时，水银产生惯性力而移动，接通两个电极（引爆管电路）。 安装位置：电子控制装置内。,（五）中心安全气囊传感器（P141）（电子式传感器）,1、压电效应式碰撞传感器 压电效应： 压电晶体在压力作用下外形发生变化，输出电压发生变化的效应。 工作原理： 碰撞时，使传感器内的压电晶体受压变形，从而对SRS ECU输入相应的电压信号。,作

9、用：感知高速碰撞的信息，并将其输送到ECU使气囊打开。,半导体压力传感器（例）,工作原理：当汽车发生碰撞时，悬臂的减速惯性力使半导体应变片发生变形，通过动态应变仪输出相应的电压信号给ECU。,结构：（P141） 安装位置：电子控制装置内。,2、电阻应变计式碰撞传感器（BOSCH）,工作原理：碰撞时，传感器中的硅膜片变形，应变计电阻的阻值发生变化，传感器输出相应的电压信号给ECU。,结构：（P142）,二、安全气囊警示灯与安全气囊电源,1、安全气囊警示灯（组合仪表中）,功用：指示SRS功能是否处于正常状态，闪烁故障码。（点火开关接通ON或ACC位置后指示灯发亮或闪亮，6S后自动熄灭为正常）,2、

10、安全气囊电源,1）汽车电源（蓄电池） 为SRS正常工作时提供电源。 2）备用电源（若干个电容器） 在蓄电池断电时（碰撞引起线路断路）使气囊展开（只能满足6S之内的断电要求）。,三、电气连接元件（线束、螺旋电缆、连接器）,作用：连接气囊组件与电源。（在转向盘与转向柱管之间，既保证转向盘有足够的转角又不损伤SRS组件的连接线束）,1、螺旋电缆（P143）,螺旋电缆,注意事项 1）安全气囊在拆装过程中，要保证螺旋电缆盘的缠绕中心与转向柱圆心的同心度。 2）螺旋电缆在正、反两个方向都留出半圈的余量，以补偿安装造成的偏差。 3）每次拆卸时均应做好标记，以确保能正确还原。,2、连接器,SRS线束连接器用颜

11、色加以区别。 例：奔驰采用红色连接器。,（防误爆）,（1）端子双重锁紧机构（SRS每个连接器）,作用：防止引线端子出现滑动（双向）。 组成：连接器壳体上的锁柄（轴向锁紧），分隔片 （径向锁紧）。,（2）防止SRS气囊误爆机构,作用：当连接器拔开时，防止静电或误通电将电热丝电路 接通而造成气囊误胀开。,工作原理： 当连接器的插头与插座脱开时，短路片自动将气囊点火器一侧插座（或插头）的引线端子短接。,（3）电线连接检查机构,作用：监测连接器的插头与插座是否可靠连接。,工作原理： 当插头与插座连接不可靠时，电脑监测到碰撞传感器电阻为无穷大。（SRS指示灯闪亮报警）,（4）连接器双重锁紧机构（每个连接

12、器）,作用：锁紧连接器插头与插座，防止连接器脱开。 结构：,插头上设有主锁，凸台；插座上有副锁。,3、线束：采用特殊的包装和色标。,四、存储器（P144） 1、随机存储器（RAM） 作用：存储ECU在工作中的中间值并随机存取数据，一旦断电，信息会全部丢失。 2、只读存储器（ROM） 作用：存放固有程序和一些不变的量。断电后信息不会丢失。 五、诊断监视器 作用：监视气囊系统的故障。 六、电子控制装置 组成：由ECU、RAM、ROM、接口、驱动器等。,第三节 机械部分 一、气囊组件,组成：（P145）,1、气体发生器 作用：点火器引爆点火剂（氢氧化钠）时，产生气体向气囊充气。 类型：固体燃料式和混

13、合式（P145）。 结构：,乘员侧气体发生器：,特点：折叠后的气囊中心偏离气体发生器气流吹出方向，以利于气囊的迅速展开。（P146）,2、点火器（电雷管） 作用： 在前碰撞传感器和防护传感器接通气囊电路时， 引爆点火剂，产生热量使充气剂分解。 结构（P146）,点火器工作过程（P146） SRS电脑发出点火指令，电热丝通电红热引爆引药和炸药，产生热量使充气剂分解，释放氮气充入气囊。 注意：维修时绝对不能用数字式万用表测量点火器电路，否则气囊会被引爆。,3、复合式充气泵（P147）,特点：点火器与氩气压缩筒制成一体。 结构：,工作过程（P147）,4、SRS气囊（P148） 材料为尼龙，内层涂聚氯丁乙烯，背面或顶部有24个排气孔（近年研制的能呼吸的新型气囊无排气孔） 5、衬垫（转向盘衬垫）（P148） 作用：把气囊与外界隔开，起到保护和装饰作用。当气囊展开时，在气体爆发力的作用下快