【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 求。這無(wú)疑是中國(guó)安全氣囊發(fā)展史上的一個(gè)進(jìn)步。同時(shí)也對(duì)安全氣囊的研究與發(fā)展指明了正確的方向和注入了新的活力。 江西理工大學(xué)（南昌校區(qū)） 2021 屆畢業(yè) 論文 12 在十多年的研究與發(fā)展過(guò)程中，國(guó)內(nèi)許多大學(xué)與事業(yè)公司的研究與產(chǎn)品初具基礎(chǔ)，其中部分與技術(shù)接近國(guó)際水平。清華大學(xué)的黃世森等人在汽車(chē)碰撞實(shí)驗(yàn)研究中，系統(tǒng)地研究了多種國(guó)產(chǎn)汽車(chē)中安全氣囊的匹配技術(shù)對(duì)汽車(chē)安全的點(diǎn)火控制模擬、汽 車(chē)碰撞的過(guò)程模擬和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證以及有關(guān)軟件在汽車(chē)安全氣囊系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用等方面 作了大量工作，對(duì)國(guó)內(nèi)的汽車(chē)安全氣囊研究具有重要的指導(dǎo)作用。 坐落在錦州經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)的錦恒公司是國(guó)內(nèi)唯一一家具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的汽車(chē)安全氣囊生產(chǎn)企業(yè)，其生產(chǎn)能力和所占市場(chǎng)份額在國(guó)內(nèi)最大。錦恒公司建有國(guó)內(nèi)一流的研發(fā)中心，實(shí)驗(yàn)室通過(guò)了國(guó)家 CNAL 認(rèn)證，具有正面碰撞、角度碰撞、柱撞、側(cè)面撞等實(shí)車(chē)碰撞實(shí)驗(yàn)?zāi)芰团_(tái)車(chē)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。公司的主要碰撞、檢測(cè)設(shè)備和組裝生產(chǎn)線均由國(guó)外引進(jìn)，技術(shù)裝備水平國(guó)內(nèi)領(lǐng)先。他們通過(guò)引進(jìn)美國(guó)公司的安全氣囊生產(chǎn)技術(shù)，開(kāi)發(fā)出填補(bǔ) 國(guó)內(nèi)空白的機(jī)械式安全氣囊產(chǎn)品，與一汽汽研所共同承擔(dān)了國(guó)家 “ 九五 ” 汽車(chē)電子產(chǎn)品攻關(guān)計(jì)劃，開(kāi)發(fā)出具有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的電子式安全氣囊產(chǎn)品。目前，該公司共為國(guó)內(nèi) 20 多個(gè)汽車(chē)生產(chǎn)廠家的 30 多個(gè)車(chē)型研發(fā)、配套安全氣囊，已形成單班年產(chǎn) 20 萬(wàn)套安全氣囊總成、 120 萬(wàn)只氣囊、15 萬(wàn)只飾蓋的生產(chǎn)能力，是國(guó)內(nèi)同行業(yè)中首家實(shí)現(xiàn)為整車(chē)配套的企業(yè)。后來(lái)，他們還與國(guó)際著名的安全氣囊供應(yīng)商簽訂加工安全氣囊零部件的協(xié)議，產(chǎn)品將走向歐洲、北美等國(guó)家。 2021 年以來(lái)，我國(guó)安全氣囊市場(chǎng)需求平均每年都有超過(guò) 200％的速度在增長(zhǎng)，到 2021 年我國(guó)安全 氣囊市場(chǎng)總配套量接近 400 萬(wàn)套。目前，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)安全氣囊企業(yè)有近 20 家， 2021 年產(chǎn)量超過(guò) 200 萬(wàn)套，安全氣囊的國(guó)產(chǎn)化率超過(guò) 50%。國(guó)內(nèi)安全企業(yè)的生產(chǎn)和配套市場(chǎng)基本上分外資企業(yè)和國(guó)產(chǎn)企業(yè)兩大陣營(yíng)。外資企業(yè)主要以 Autoliv 、 Plast、 Takawa、 Mobis 等為代表，國(guó)內(nèi) 80％以上的安全氣囊由他們生產(chǎn)，外資企業(yè)占據(jù)著我國(guó)安全氣囊的中高端配套市場(chǎng)。國(guó)產(chǎn)企業(yè)主要以錦州錦恒、東方久樂(lè)、上海比亞迪等為代表， 他們國(guó)內(nèi)安全氣囊的產(chǎn)量只占15%左右，主要在一些國(guó)產(chǎn)化的經(jīng)濟(jì)型乘用車(chē)有所配套。我國(guó)安全氣囊在經(jīng)歷安全氣囊的 進(jìn)口高峰后，進(jìn)口安全氣囊的高速增長(zhǎng)是勢(shì)頭已經(jīng)跌落， 2021 年上半年已經(jīng)出現(xiàn)進(jìn)口負(fù)增長(zhǎng)。目前，進(jìn)口安全氣囊在國(guó)內(nèi)配套市場(chǎng)所占比重不到一半。2021 年底開(kāi)始，跨國(guó)安全氣囊企業(yè)相繼在中國(guó)投資氣囊組件的生產(chǎn)，加強(qiáng)了安全氣囊上游零部件本地化供應(yīng)配套的能力。 江西理工大學(xué)（南昌校區(qū)） 2021 屆畢業(yè) 論文 13 第 二 章、 安全氣囊 的組成及基本 原理 安全氣囊系統(tǒng)的組成 駕駛員處的安全氣囊是存放在方向盤(pán)襯墊內(nèi)，因此，當(dāng)您看見(jiàn)方向盤(pán)上標(biāo)有 “SRS” 或 “Airbag” 字樣，就可知此車(chē)裝有安全氣囊。安全氣囊系統(tǒng)主要由傳感器、微處理器、氣體發(fā)生器和氣囊等主要部件組成。傳感器和微 處理器用以判斷撞車(chē)程度，傳遞及發(fā)送信號(hào)；氣體發(fā)生器根據(jù)信號(hào)指示產(chǎn)生點(diǎn)火動(dòng)作，點(diǎn)燃固態(tài)燃料并產(chǎn)生氣體向氣囊充氣，使氣囊迅速膨脹。氣囊裝在方向盤(pán)轂內(nèi)緊靠緩沖墊處，其容量約 50 至 90 升不等，做氣囊的布料具有很高的抗拉強(qiáng)度，多以尼龍材質(zhì)制成，折疊起來(lái)的表面附有干粉，以防安全氣囊粘著在一起在爆發(fā)時(shí)被沖破；為了防止氣體泄漏，氣囊內(nèi)層涂有密封橡膠；同時(shí)氣囊設(shè)有安全閥，當(dāng)充氣過(guò)量或囊內(nèi)壓力超過(guò)一定值時(shí)會(huì)自動(dòng)泄放部分氣體，避免將乘客擠壓受傷；氣囊中所用的氣體多是氮?dú)狻?盡管各款汽車(chē)的安全氣囊在控制不見(jiàn)的結(jié)構(gòu)，數(shù)量和安裝位置不同 ，但其基本組成大致相同，主要有傳感器，安全氣囊組件，安全氣囊系統(tǒng)指示燈和 SRS ECU 四部分組成。安全氣囊系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)如圖。 （ 1）傳感器 用于檢測(cè)汽車(chē)發(fā)生事故后的碰撞信號(hào)，并將信號(hào)輸送給SRS ECU,并用以判斷是否發(fā)生碰撞。傳感器一般安裝在車(chē)身的前部和中部。分為前碰撞傳感器，中英碰撞傳感器和防護(hù)傳感器。 （ 2）安全氣囊組件 主要由氣囊，氣體發(fā)生器，點(diǎn)火器，地板和裝飾江西理工大學(xué)（南昌校區(qū)） 2021 屆畢業(yè) 論文 14 盒等組成。 （ 3）安全氣囊指示燈 用于指示安全區(qū)囊的工作狀態(tài)。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生異常時(shí)，指示燈自動(dòng)發(fā)亮報(bào)警。 （ 4） SRS ECU 有 備用電源電路，故障記憶電路，故障診斷與檢測(cè)電路和點(diǎn)或引爆電路組成。 安全氣囊系統(tǒng)的基本工作原理 典型的氣囊系統(tǒng)包括二個(gè)組成部分：探測(cè)碰撞點(diǎn)火裝置 (或稱(chēng)傳感器 )，氣體發(fā)生器的氣囊 (或稱(chēng)氣袋 )。當(dāng)傳感器開(kāi)關(guān)啟動(dòng)后，控制線路即開(kāi)始處于工作狀態(tài)，并借著偵測(cè)回路來(lái)判斷是否真有碰撞發(fā)生。如果訊號(hào)是同時(shí)來(lái)自?xún)蓚€(gè)傳感器的話才會(huì)使安全氣囊開(kāi)始作用。由于汽車(chē)的發(fā)電機(jī)及蓄電池通常都處于車(chē)頭易受損的部位，因此，安全氣囊的控制系統(tǒng)皆具有自備的電源以確保作用的發(fā)揮。在判定施放安全氣囊的條件正確之后，控制回路便會(huì)將電流送至點(diǎn)火器， 借著瞬時(shí)快速加熱，將內(nèi)含的氮化鈉推進(jìn)劑點(diǎn)燃。 在近乎爆炸的化學(xué)反應(yīng)快速發(fā)生的同時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量無(wú)害的以氮?dú)鉃橹鞯臍怏w，將氣囊充氣至飽滿(mǎn)的狀態(tài)，并借著強(qiáng)大的沖擊力，氣囊能夠沖開(kāi)方向盤(pán)上的蓋而完全展開(kāi)，以保護(hù)駕駛者頭部不受傷害。同時(shí)在推進(jìn)劑點(diǎn)燃的過(guò)程之中，點(diǎn)火器總成中的金屬網(wǎng)罩可冷卻快速膨脹的氣體，隨即氣囊可由設(shè)計(jì)好的小排氣口排氣，以發(fā)揮逐漸緩沖功能，并避免在車(chē)身仍繼續(xù)移動(dòng)時(shí)阻礙碰撞后的視線。 需要特別說(shuō)明的是，傳感器只有在滿(mǎn)足了一定的條件下才會(huì)工作。安全氣囊的傳感器的設(shè)計(jì)有很多種，有一部分是采用擺錘或杠桿式 開(kāi)關(guān)，還有的是彈簧負(fù)載的轉(zhuǎn)輪式，此外還有用水銀開(kāi)關(guān)的產(chǎn)品。但不論感測(cè)器開(kāi)關(guān)型式如何，都必須有足夠的撞擊力才能使得開(kāi)關(guān)啟動(dòng)，同時(shí)這個(gè)撞擊力必須來(lái)自正的方向才行。通常這個(gè)撞擊力約等于以時(shí)速 25 公里至 50 公里左右碰撞固定物所產(chǎn)生的結(jié)果。當(dāng)汽車(chē)受到這種高速碰撞時(shí)，裝在車(chē)前端的碰撞傳感器和裝在汽車(chē)中部的安全傳感器，就可檢測(cè)到車(chē)速突然減速，并將這一信號(hào)迅速傳遞給安全氣囊系統(tǒng)的控制電腦，電腦在經(jīng)過(guò)分析確認(rèn)江西理工大學(xué)（南昌校區(qū)） 2021 屆畢業(yè) 論文 15 之后，才會(huì)引爆安全氣囊包內(nèi)的電熱點(diǎn)火器，使氣囊發(fā)生迅速膨脹。 據(jù)計(jì)算，正規(guī)的安全氣囊必須在發(fā)生汽車(chē)碰撞后的 秒 內(nèi)微處理器開(kāi)始工作， 秒內(nèi)點(diǎn)火裝置啟動(dòng)， 秒內(nèi)高壓氣體進(jìn)入氣囊， 內(nèi)氣囊向外膨脹， 秒內(nèi)氣囊完全脹大，此刻之后，駕車(chē)者才會(huì)撞上氣囊。 可見(jiàn)，氣囊的打開(kāi)與否與撞擊角度和撞擊速度都有關(guān)，一般來(lái)說(shuō)在汽車(chē)翻轉(zhuǎn)、輕微碰撞、側(cè)面碰撞或后面碰撞時(shí)，氣囊均不會(huì)打開(kāi)，比如桑塔納 2021 升級(jí)版在車(chē)身正面左右各 30度以?xún)?nèi)受到重創(chuàng)時(shí)才會(huì)打開(kāi)安全氣囊。再有一點(diǎn)，對(duì)于撞擊速度而言，安全氣囊系統(tǒng)測(cè)定的是撞擊后車(chē)輛的減速度，因此，在做安全碰撞實(shí)驗(yàn)時(shí)，一般都是讓車(chē)筆直地撞在不能移動(dòng)且不能變形的墻上。 安全氣囊的工作原理 典型的氣囊系統(tǒng)包括二個(gè)組成部分：探測(cè)碰撞點(diǎn)火裝置 (或稱(chēng)傳感器 )，氣體發(fā)生器的氣囊 (或稱(chēng)氣袋 )。當(dāng)傳感器開(kāi)關(guān)啟動(dòng)后，控制線路即開(kāi)始處于工作狀態(tài)，并借著偵測(cè)回路來(lái)判斷是否真有碰撞發(fā)生。如果訊號(hào)是同時(shí)來(lái)自?xún)蓚€(gè)傳感器的話才會(huì)使安全氣囊開(kāi)始作用。由于汽車(chē)的發(fā)電機(jī)及蓄電池通常都處于車(chē)頭易受損的部位，因此，安全氣囊的控制系統(tǒng)皆具有自備的電源以確保作用的發(fā)揮。在判定施放安全氣囊的條件正確之后，控制回路便會(huì)將電流送至點(diǎn)火器，借著瞬時(shí)快速加熱，將內(nèi)含的氮化鈉推進(jìn)劑點(diǎn)燃。 在近乎爆炸的化學(xué)反應(yīng)快速發(fā)生 的同時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量無(wú)害的以氮?dú)鉃橹鞯臍怏w，將氣囊充氣至飽滿(mǎn)的狀態(tài)，并借著強(qiáng)大的沖擊力，氣囊能夠沖開(kāi)方向盤(pán)上的蓋而完全展開(kāi)，以保護(hù)駕駛者頭部不受傷害。同時(shí)在推進(jìn)劑點(diǎn)燃的過(guò)程之中，點(diǎn)火器總成中的金屬網(wǎng)罩可冷卻快速膨脹的氣體，隨即氣囊可由設(shè)計(jì)好的小排氣口排氣，以發(fā)揮逐漸緩沖功能，并避免在車(chē)身仍繼續(xù)移動(dòng)時(shí)阻礙碰撞后的視線。 需要特別說(shuō)明的是，傳感器只有在滿(mǎn)足了一定的條件下才會(huì)工作。安全氣囊的傳感器的設(shè)計(jì)有很多種，有一部分是采用擺錘或杠桿式開(kāi)關(guān)，還江西理工大學(xué)（南昌校區(qū)） 2021 屆畢業(yè) 論文 16 有的是彈簧負(fù)載的轉(zhuǎn)輪式，此外還有用水銀開(kāi)關(guān)的產(chǎn)品。但不論感測(cè)器開(kāi)關(guān)型 式如何，都必須有足夠的撞擊力才能使得開(kāi)關(guān)啟動(dòng)，同時(shí)這個(gè)撞擊力必須來(lái)自正的方向才行。通常這個(gè)撞擊力約等于以時(shí)速 25 公里至 50 公里左右碰撞固定物所產(chǎn)生的結(jié)果。當(dāng)汽車(chē)受到這種高速碰撞時(shí)，裝在車(chē)前端的碰撞傳感器和裝在汽車(chē)中部的安全傳感器，就可檢測(cè)到車(chē)速突然減速，并將這一信號(hào)迅速傳遞給安全氣囊系統(tǒng)的控制電腦，電腦在經(jīng)過(guò)分析確認(rèn)之后，才會(huì)引爆安全氣囊包內(nèi)的電熱點(diǎn)火器，使氣囊發(fā)生迅速膨脹。 據(jù)計(jì)算，正規(guī)的安全氣囊必須在發(fā)生汽車(chē)碰撞后的 秒內(nèi)微處理器開(kāi)始工作， 秒內(nèi)點(diǎn)火裝置啟動(dòng)， 秒內(nèi)高壓氣體進(jìn)入氣囊， 內(nèi)氣囊向外膨脹， 秒內(nèi)氣囊完全脹大，此刻之后，駕車(chē)者才會(huì)撞上氣囊。 可見(jiàn)，氣囊的打開(kāi)與否與撞擊角度和撞擊速度都有關(guān)，一般來(lái)說(shuō)在汽車(chē)翻轉(zhuǎn)、輕微碰撞、側(cè)面碰撞或后面碰撞時(shí)，氣囊均不會(huì)打開(kāi)，比如桑塔納 2021 升級(jí)版在車(chē)身正面左右各 30 度以?xún)?nèi)受到重創(chuàng)時(shí)才會(huì)打開(kāi)安全氣囊。再有一點(diǎn)，對(duì)于撞擊速度而言，安全氣囊系統(tǒng)測(cè)定的是撞擊后車(chē)輛的減速度，因此，在做安全碰撞實(shí)驗(yàn)時(shí)，一般都是讓車(chē)筆直地撞在不能移動(dòng)且不能變形的墻上。 江西理工大學(xué)（南昌校區(qū)） 2021 屆畢業(yè) 論文 17 第三 章： 安全氣囊的檢測(cè)與故障分析 汽車(chē)輔助安全系統(tǒng)（ SRS）是一個(gè)可靠性 要求極高的控制系統(tǒng)，為此 SRS ECU中專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)有自診斷系統(tǒng)，在氣囊設(shè)計(jì)電路中還沒(méi)有相應(yīng)的檢測(cè)機(jī)構(gòu)。 SRS 一旦發(fā)生事故，自診斷電路就能檢測(cè)出來(lái)，并控制儀表盤(pán)上的 SRS 指示燈閃亮報(bào)警，同時(shí)將故障代碼存入 SRS ECU 的存儲(chǔ)器（ RAM）中以供檢測(cè)維修調(diào)用。利用專(zhuān)門(mén)監(jiān)測(cè)儀器或特殊方法，便可通過(guò)診斷插座進(jìn)行自診斷測(cè)試，以便盡快查到故障碼。 SRS 系統(tǒng)故障自診斷測(cè)試 SRS 系統(tǒng)故障自診斷測(cè)試時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn) (1)確認(rèn)蓄電池電量充足，如果蓄電池失效或電量過(guò)低，便影響檢測(cè)準(zhǔn)確性 ； (2)在檢查線束有無(wú)斷路故障時(shí) ， 須 事先檢查插頭是否完好、端子有無(wú)腐蝕、彎曲或其 它 損壞。為了使故障處理正確有效