【正文】 磁鐵的電磁吸力 。滾球在慣性力作用下就會克服磁力沿導(dǎo)缸向兩個固定觸點運動并將固定觸點接 七 通，如圖 2? 所示。當(dāng)傳感器用作碰撞傳感器信號時，固定觸點接通則將碰撞信號輸入SRS ECU；當(dāng)傳感器用作碰撞防護(hù)傳感器時，則將點火器電源接通。 滾軸式碰撞傳感器 滾軸式碰撞傳感器的結(jié)構(gòu)如圖 3 所示。 ? ? 圖 3 滾軸式碰撞傳感器的結(jié)構(gòu)原理 ? 靜止?fàn)顟B(tài) ? 工作狀態(tài) 1. 止動銷 片狀彈簧 6 一端固定在底座 5 上，并與傳感器的一個引線端子連接，另一端繞在滾軸 2 上，滾動觸點 3 固定在滾軸部分的片狀彈簧上，并可隨滾軸一起轉(zhuǎn)動。 固定在觸點 4 與片狀彈簧 6 絕緣固定在底座 5 上，并與傳感器的另一個引線端子連接。 當(dāng)傳感器處于靜止?fàn)顟B(tài)時，滾軸在片狀彈簧的彈力作用下滾向止動銷一端，滾動觸點與固定觸點處于斷開狀態(tài)，如圖 3? 所示，傳感器電路斷開。 當(dāng)汽車遭受碰撞且減速度達(dá)到設(shè)定閾值時，滾軸產(chǎn)生的慣性力將大于片狀彈簧的彈力。滾軸在慣性力作用下就會克服彈簧彈力向右滾動，滾動觸點與固定觸點接觸，如圖3? 所示。當(dāng)傳感 器用作碰撞信號傳感器時，滾動觸點與固定觸點接觸則將碰撞信號輸入 SRS ECU；當(dāng)傳感器用作碰撞防護(hù)傳感器時，則將點火器電源電路接通。 偏心錘式碰撞傳感器 偏心錘式碰撞傳感器又稱為偏心轉(zhuǎn)子式碰撞傳感器。豐田、馬自達(dá)汽車 SRS 采用了這種傳感器，其結(jié)構(gòu)如圖 4 所示。 八 圖 4 偏心錘式碰撞傳感器的結(jié)構(gòu) 1 轉(zhuǎn)子總成由 偏心錘 轉(zhuǎn)動觸點臂 3 及轉(zhuǎn)動觸點 6 與 13 組成，安裝在傳感器軸 18上。偏心錘偏心安裝在偏心錘臂上。轉(zhuǎn)動觸點臂 3 與 11 兩端固定有觸點 6 與 13，觸點隨觸點臂一起轉(zhuǎn)動。兩個固定觸點 10 與 16 絕緣固定在傳感器殼體上，并用導(dǎo)線分別與傳感器接線端子 14 連接。 偏心錘式傳感器的工作原理如圖 5 所示。當(dāng)傳感器處于靜止?fàn)顟B(tài)時，在復(fù)位彈簧作用下，偏心錘與擋塊保持接觸，轉(zhuǎn)子總成處于靜止?fàn)顟B(tài)，轉(zhuǎn)動觸點與固定觸點斷開，如圖 5? 所示，傳感器電路處于斷開。 ? ? 圖 5 偏心式碰撞傳感器工作原理 ? 靜止?fàn)顟B(tài) ? 工作狀態(tài) 當(dāng)汽車遭受碰撞且減速度達(dá)到設(shè)定閾值時，偏心錘產(chǎn)生的慣性力矩將大于復(fù)位彈簧 九 的彈力力矩，轉(zhuǎn)子總成在慣性力矩作用下克服彈簧力矩沿逆時針方向轉(zhuǎn)動一定角度，同時帶動轉(zhuǎn)動觸點臂轉(zhuǎn)動，并使轉(zhuǎn)動觸點與固定觸點接觸，如圖 5? 所示。當(dāng)傳感器用作碰撞信號傳感器時，轉(zhuǎn)動觸點與固定觸點接觸則將碰撞信號輸入 SRS ECU；當(dāng)傳感器用作碰撞防護(hù)傳感器時，則將點火器電源電路接通。 水銀開關(guān)式碰撞傳感器 水銀開關(guān)式碰撞傳感器是利用水銀具有良好的導(dǎo) 電特性而制成的，結(jié)果如圖 6所示，主要由水銀、殼體、電極和密封螺塞組成。 圖 6 水銀開關(guān)式傳感器結(jié)構(gòu) （靜態(tài)位置） （動態(tài)位置） （接點火器） （接電源） 當(dāng)汽車發(fā)生碰撞時，減速度將使水銀產(chǎn)生慣性力。慣性力在水銀運動方向上的分力會將水銀拋向傳感器電極，使兩個電極接通，從而接通氣囊點火器電路的電源。 電阻應(yīng)變計式碰撞傳感器 德國博世公司研制生產(chǎn)的電阻應(yīng)變計式碰撞傳感器的結(jié)構(gòu)如圖 7? 所示，主要由電子電路 電阻應(yīng)變計 震動塊 緩沖介質(zhì) 和殼體 3 等組成。電子電路包括穩(wěn)壓與溫度補償電路 W、信號處理與放大電路 A。應(yīng)變計的電阻 R?、 R?、 R?、 R?制做在硅膜片 8 上，如圖 7? 所示。當(dāng)膜片產(chǎn)生變形時，應(yīng)變電阻的阻值就會發(fā)生變化。為了提高傳感器的檢測精度，應(yīng)變電阻一般都連接成橋式電路，并設(shè)計有穩(wěn)壓和溫度補償電路，如圖 7? 所示。 十 圖 7 電阻應(yīng)變計式碰撞傳感器 當(dāng)汽車遭受碰撞時，震動塊震動，緩沖介質(zhì)隨之震動，應(yīng)變計的應(yīng)變電阻產(chǎn)生變形，阻值隨 之發(fā)生變化，經(jīng)過信號處理與放大后，傳感器 S 端輸出的信號電壓就會發(fā)生變化。SRS 電腦根據(jù)電壓信號強弱便可判斷碰撞的劣度（激烈程度）。如果電壓超過設(shè)定值， SRS電腦就會立即向點火器發(fā)出點火指令引爆點火劑，使充氣劑受熱分解產(chǎn)生氣體給氣囊充氣。 壓電效應(yīng)式碰撞傳感器 壓電效應(yīng)式碰撞傳感器是利用壓電效應(yīng)制成的傳感器。壓電效應(yīng)是指壓電晶體在壓力作用下，晶體外形發(fā)生變化而使其輸出電壓發(fā)生變化的效應(yīng)。壓電晶體通常用石英或陶瓷制成。在壓力作用下，壓電晶體的外形和輸出電壓就會發(fā)生變化。 當(dāng)汽車遭受碰撞時，傳感器內(nèi)的壓電晶 體在碰撞產(chǎn)生的壓力作用下，輸出電壓就會變化。 SRS 電腦根據(jù)電壓信號強弱便可判斷碰撞的烈度。如果電壓信號超過設(shè)定值， SRS電腦就會立即向點火器發(fā)出點火指令，引爆點火劑使氣體發(fā)生器給氣囊充氣， SRS 氣囊膨開，達(dá)到保護(hù)駕駛員和乘員之目的。 四 、 安全氣囊電控單元與氣囊組件的結(jié)構(gòu)原理 安全氣囊系統(tǒng)電控單元（ SRS ECU）是安全氣囊系統(tǒng)的核心部件，氣囊組件是安全氣囊系統(tǒng)的執(zhí)行部件。因為安全氣囊是一種被動安全裝置，所以對 SRS ECU 的結(jié)構(gòu)和安裝位置都有特殊的要求。 安全氣囊系統(tǒng)電控單元的結(jié)構(gòu)特點 十一 SRS ECU 的安裝位置依車型而異。一般都安裝在不易受到碰撞的儀表臺下面或座椅下面等隱蔽部位，當(dāng)防護(hù)傳感器與 SRS ECU 組裝在一起時， SRS ECU 必須安裝在汽車縱向軸線上。 SRS ECU 的結(jié)構(gòu)有簡有繁， SRS ECU 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 8 所示，主要由專用中央處理單元 CPU、備用電源電路、穩(wěn)壓電路、信號處理電路、保護(hù)電路、點火電路和監(jiān)視電路等組成。 圖 8 SRS ECU 的結(jié)構(gòu) 專用中央處理器 專用中央處理器由 A/D 轉(zhuǎn)換器、 D/A 轉(zhuǎn)化器、串行輸入 /輸出接口、只讀存儲器、隨機存儲器、電可擦除可編程只讀存儲器和 定時器等組成，其主要功用是監(jiān)視汽車縱向減速度是否達(dá)到設(shè)定閾值，控制氣囊點火器引爆電路。 信號處理電路 信號處理電路主要由放大器和濾波器組成。其功用是對傳感器檢測的信號進(jìn)行整形和濾波處理，以便 SRS ECU 能夠接受和識別。 備用電源電路 SRS 有兩個電源：一個是汽車電源（蓄電池和交流發(fā)電機）；另一個是備用電源。備用電源又稱為后備電源或緊急備用電源，由電源控制電路和若干個電容器組成，其功用是當(dāng)汽車電源與 SRS ECU 之間的電路切斷后，在一定時間（一般為 6s）內(nèi)維持 SRS 供電，保持 SRS 的正常 功能。當(dāng)汽車遭受碰撞而導(dǎo)致蓄電池或交流發(fā)電機與 SRS ECU 之間的電 十二 路切斷時，備用電源能在 6s 內(nèi)之內(nèi)向電腦供給電能，保證 SRS ECU 測出碰撞、發(fā)出點火指令等正常功能；點火備用電源能在 6s 之內(nèi)向點火器供給足夠的點火能量引爆點火劑。時間超過 6s 之后，備用電源供電能力降低， SRS ECU 備用電源不能保證電腦測出碰撞和發(fā)出點火指令；點火備用電源不能供給最小點火能量，氣囊將不能充氣膨開。 穩(wěn)壓保護(hù)電路 在汽車電器系統(tǒng)中，許多電器部件帶有電感線圈，電器開關(guān)琳瑯滿目，電器負(fù)載變化頻繁。當(dāng)線圈電流接通或切斷、開 關(guān)接通或斷開、負(fù)載電流突然變化時都會產(chǎn)生順時脈沖電壓即過電壓，這些過電壓如果加到 SRS 電路上，系統(tǒng)中的電子元件就可能因電壓過高而導(dǎo)致?lián)p壞。為了防止 SRS 元件遭受損害， SRS ECU 中必須設(shè)置保護(hù)電路。同時，為了保證汽車電源電壓變化時 SRS 能正常工作，還必須設(shè)置穩(wěn)壓電路。 氣囊組件的結(jié)構(gòu)特點與工作原理 氣囊組件按功用分為正面氣囊組件和側(cè)面氣囊組件兩大類。按安裝位置可分為駕駛席、前排乘員席（副駕駛席）、后排乘員席氣囊組件和側(cè)面氣囊組件四種。 氣囊組件都是由氣囊、點火器和氣體發(fā)生器等組成。駕駛席與所有乘員席 氣囊組件一般都用同一個 SRS ECU 控制，其組成部件和工作原理基本相同，但結(jié)構(gòu)尺寸有所不同。駕駛席氣囊組件安裝在轉(zhuǎn)向盤中央，前排乘員席氣囊組件安裝在副駕駛員座椅正前方的儀表盤上。 圖 9 駕駛席氣囊組件的結(jié)構(gòu) 駕駛席 SRS 氣囊組件的結(jié)構(gòu)如圖 9 所示，主要由氣囊飾蓋 氣囊 氣體發(fā)生器 4和安裝在氣體發(fā)生器內(nèi)部的點火器組成。 十三 氣囊 氣囊用聚酰胺織物（如尼龍）制成，內(nèi)層涂有聚氯丁二烯，用以密閉氣體。氣囊在靜止?fàn)顟B(tài)時，像降落傘未打開時 一樣折疊成包，安裝在氣體發(fā)生器的上部與氣囊飾蓋之間，如圖 9 所示。氣囊開口一側(cè)固定在氣囊安裝支架上，先用金屬墊圈與氣囊支架座圈夾緊，然后用鉚釘鉚接。氣囊飾蓋表面模壓有撕印，以便氣囊充氣時撕裂飾蓋，減小沖出飾蓋的阻力。 氣體發(fā)生器 氣體發(fā)生器又稱為充氣器，用專用螺栓與螺母固定在轉(zhuǎn)向盤上的氣囊支架上，結(jié)構(gòu)如圖 10 所示，由上蓋 下蓋 充氣劑 和金屬濾網(wǎng) 6 組成，其功用是在點火器引爆點火劑時，產(chǎn)生氣體向氣囊充氣，使氣囊膨開。 圖 10 氣囊氣體發(fā)生器的結(jié)構(gòu) 氣體發(fā)生器殼體由上蓋和下蓋兩部分組成。上蓋上制有若干個長方形或圓形充氣孔。下蓋上制有安裝孔，以便將氣體發(fā)生器安裝到轉(zhuǎn)向盤上的氣囊支架上。上蓋與下蓋用冷壓工藝壓裝成一體，殼體內(nèi)裝充氣劑、濾網(wǎng)和點火器。金屬濾網(wǎng)安放在氣體發(fā)生器殼體的內(nèi)表面，用以過濾充氣劑和點火劑燃燒產(chǎn)生的渣粒。充氣劑普遍采用疊氮化鈉片狀合劑。疊氮化鈉的分子式 NaN?，是無色六方形晶體，有劇毒！密度為 179。溶于水和液氨，微溶于乙醇，不溶于乙醚。在約 300℃時分解。可由氨基鈉與 一氧化二氮作用制得。疊氮化鈉與鉛鹽（如硝酸鉛）作用可制備起爆藥疊氮化鉛 Pb(N3)2。目前，大多數(shù)氣體發(fā)生器都是利用熱效反應(yīng)產(chǎn)生氮氣而充入氣囊。在點火器引爆點火劑瞬間，點火劑會產(chǎn)生大量熱量，疊氮化鈉藥片受熱立即分解釋放氮氣，并從充氣孔充入氣囊。 十四 雖然氮氣是無毒氣體，但是疊氮化鈉的副產(chǎn)品有少量的氫氧化鈉和碳酸氫鈉（白色粉末）。這些物質(zhì)是有害的，因此在清潔氣囊膨開后的車內(nèi)空間時，應(yīng)保證通風(fēng)良好并采取防護(hù)措施。 點火器 氣囊點火器包括鋁箔，安裝在氣體發(fā)生器內(nèi)部中央位置，結(jié)構(gòu)如圖 11 所示。 點火器的所有部件 均裝在藥桶內(nèi)。點火劑包括引爆炸藥和引藥。引出導(dǎo)線與氣囊連接器插頭連接，連接器（一般都為黃色）中設(shè)有短路片（銅質(zhì)彈簧片）。當(dāng)連接器插頭拔下或插頭與插座未完全接合時，短路片將兩根引線短接，防止靜電或誤通電將電熱絲電路接通使點火劑引爆而造成氣囊誤膨開。 圖 11 點火器零部件組成 點火器的功用是當(dāng) SRS ECU 發(fā)出點火指令使電熱絲電路接通時，電熱絲迅速紅熱引爆引 藥，炸藥瞬間爆炸產(chǎn)生熱量，藥筒內(nèi)溫度和壓力急劇升高并沖破藥筒，使充氣劑受熱分解釋放氮氣充入氣囊。 乘員席氣囊組件的結(jié)構(gòu)特點：一是體積比駕駛員氣囊的體積大，二是氣體發(fā)生器為長筒形。 安全氣囊指示燈 安全氣囊指示燈又稱為 SRS 警告燈，安裝在駕駛室儀表盤面膜下面，并在面膜表面相應(yīng)位置制作有氣囊動作圖形或“ SRS”、“ AIR BAG”、“ SRS AIR BAG”等字母表示。 SRS 指示燈的功用是指示安全氣囊系統(tǒng)功能是否正常。當(dāng)點火開關(guān)撥到“ ON”或“ ACC”位置后，如果指示燈發(fā)亮或閃亮約 6s 后自動熄滅，表示 SRS 功能正常。如果指示燈不 十五 亮、一直發(fā)亮或在汽車行駛途中突然發(fā)亮或閃亮，說明自診斷測試系統(tǒng)發(fā)現(xiàn) SRS 故障，應(yīng)及時排除。自診斷系統(tǒng)在控制 SRS 指示燈發(fā)亮或閃亮的同時，還會將所發(fā)現(xiàn)的故障編程代碼存儲在儲存器中。檢查或排除 SRS 故障時，首先應(yīng)使用專用檢測儀器或通過特定方式從通訊接口（診斷插座）調(diào)出故障代碼，以便快速查尋與排除故障。 實踐證明，在汽車遭受碰撞使氣囊膨開后，故障代碼一般都難以調(diào)出。如此設(shè)計的目的是在氣囊引爆后，必須更換 SRS ECU 和系統(tǒng)的零部件。 安全氣囊系統(tǒng)線束與保險機構(gòu) 為了區(qū)別電器系統(tǒng)線束 連接器，安全氣囊系統(tǒng)的連接器與汽車其它電器系統(tǒng)的連接器有所不同。安全氣囊系統(tǒng)的連接器采用導(dǎo)電性能和耐久性能良好的鍍金端子，并設(shè)計有防止氣囊誤爆機構(gòu)、端子雙重鎖定機構(gòu)、連接器雙重鎖定機構(gòu)和電路連接診斷機構(gòu)等保險機構(gòu)，用以保證氣囊系統(tǒng)可靠工作。安全系統(tǒng)采用的各種特殊連接器如圖 12 所示。 圖 12 安全氣囊系統(tǒng)連接器 電源連接器 氣囊組件連接器 氣囊點火器 防止氣囊 誤爆機構(gòu)在圖 12 所示的線束連接圖中，從 SRS 電腦至 SRS 氣囊點火器之間的連接器 8 均采用了防止氣囊誤爆的短路片機構(gòu)。其作用是當(dāng)連接器撥開時，短路片自動將靠近 SRS 氣囊點火器一側(cè)插頭或插座的兩個引線端子短接，如圖 13所示，防止靜電或誤通電將電熱絲電路接通而造成氣囊誤膨開。 連接器短路片的設(shè)置部位各有不同，有的設(shè)在插頭上，有的設(shè)在插座上。無論設(shè)在哪，短