【正文】 座椅和一系列其它部件。 安徽機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 4 第二章 安全氣囊系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識 安全氣囊系統(tǒng)的組成 安全氣囊一般由傳感器 (sensor)、電控單元 (ECU)、氣體發(fā)生器 (inflator)、氣囊(bag)、續(xù)流器 (clock spring)等組成，通常氣體發(fā)生器和氣囊等做在一起構(gòu)成氣囊模塊 (airbag module)。安全氣囊系統(tǒng)的組成如圖 21 所示 ： 圖 21 安全氣囊的組成 碰撞傳感器 碰撞傳感器對于各汽車制造廠生產(chǎn)的車輛，碰撞傳感器的安裝位置不盡相同，而且碰撞傳感器的名稱也不統(tǒng)一，例如有些碰撞傳感器按照工作原理也稱為加速度傳感器。觸發(fā)碰撞傳感器也稱為碰撞強度傳感器，用于檢測碰撞時的減速度或慣性，并將碰撞信號傳給氣囊電腦，作為氣囊電腦的觸發(fā)信號；防護碰撞傳感器也稱為安全碰撞傳感器，它與觸發(fā)碰撞傳感器串聯(lián)，用于防止氣囊誤爆。防護碰撞傳感器一般采用電子式結(jié)構(gòu)，觸發(fā)碰撞傳感器一般采用機電結(jié)合式結(jié)構(gòu)或機械式結(jié)構(gòu)。電子式碰撞傳感器沒有電氣觸點，目前常用的有電阻應(yīng)變式和壓電效應(yīng)式 2 種。 ③ 對于早期的汽車，一般設(shè)有多個觸發(fā)碰撞傳感器，安裝位置一般在車身的前部和中部，例如車身兩側(cè)的翼子板內(nèi)側(cè)、前照燈支架下面以及發(fā)動機散熱器支架兩側(cè)等部位。防護碰撞傳感器一般都與氣囊電腦組裝在一起（圖 22），多數(shù)安裝在駕駛艙內(nèi)中央控制臺下面 。氣囊爆炸后，在氣囊電腦中會存儲碰撞數(shù)據(jù)和故障碼，這些故障碼用普通儀器無法清除。但是氣囊電腦的價格很高，因此很多具有氣囊電腦數(shù)據(jù)修復(fù)功能的儀 器被開發(fā)出來，通過讀取并修復(fù)碰撞數(shù)據(jù)，可以實現(xiàn)氣囊電腦的再次使用。 安徽機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 6 圖 23 帕薩特 B5 氣囊電腦 氣囊系統(tǒng)有 2 個電源，即汽車電源（蓄電池和發(fā)電機）和備用電源，備用電源電路由電源控制電路和若干電容器組成。在維修氣囊系統(tǒng)時應(yīng)注意備用電源的作用，在斷開蓄電池電源后仍需要等待一段時間以使備用電源放電，具體等待時間請參閱相關(guān)維修手冊 。正常情況下，打開點火開關(guān)后，氣囊指示燈應(yīng)點亮幾秒鐘后熄滅。 氣囊組件 （ 1） 氣囊 氣囊按照安裝位置的不同，氣囊可以分為正面氣囊和側(cè) 面氣囊（氣簾），或者分為駕駛員氣囊、前排乘客氣囊以及后排乘客氣囊。 ① 氣囊采用尼龍制成，內(nèi)層涂有聚氯丁二烯，用以密封氣體。氣囊背面或頂部設(shè)置有排氣孔，當(dāng)駕駛員壓在氣囊上時，氣囊受壓后便從排氣孔排氣 。 圖 前排乘客氣囊 ③ 前排乘客氣囊（圖 25）安裝在前排乘客座椅正前方，儀表板上的雜物箱和儀表板之間。為了避免前排乘客氣囊不必要爆炸造成浪費（例如座椅上沒有乘客），可以通過開關(guān)或儀器將前排乘客氣囊關(guān) 閉（圖 26）。目前，大多數(shù)氣體發(fā)生器都是利用熱效應(yīng)產(chǎn)生氮氣充入氣囊。 （ 3） 點火器 點火器安裝在氣體發(fā)生器的中央位置，作用是在觸發(fā)碰撞傳感器和防護碰撞傳感器將氣囊電路接通時，引爆點火劑，產(chǎn)生熱量使充氣劑分解。連接器采用了導(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)，以保證氣囊系統(tǒng)可靠工作。當(dāng)連接器拔開時（插頭拔下或插頭與插座未完全結(jié)合）， 短路片自動將靠近氣囊點火器一側(cè)插頭或插座的２個引線端子短接，防止靜電或誤通電造成氣囊誤爆。在不同汽車制造廠提供的維修手冊中，螺旋線束的名稱各有不同，例如也稱為螺旋彈簧、游絲或游絲彈簧。 圖 28 安裝螺旋彈簧時應(yīng)注意方向 安徽機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 10 安全氣囊系統(tǒng)的工作 過程 乘客側(cè)與司機側(cè)安全氣囊的結(jié)構(gòu)和工作過程很相似。組件的功用和工作過程如下 ： （ 1） 將從碰撞傳感器接收的電信號傳給充氣器的 引爆劑； （ 2） 引爆劑像根 “電火柴 ”通電後著火，然後再點燃充氣器組件內(nèi)的擴爆劑，擴爆劑又稱為引爆管； （ 3） 擴爆劑點燃後，點燃主裝藥－主推進劑。 安全氣囊系統(tǒng)的工作原理 安全氣囊系統(tǒng)稱為 SRS，相對于安全帶，安全氣囊只是一個輔助保護設(shè)備。此系統(tǒng)由一 個傳感器激活，該傳感器用于監(jiān)視碰撞中汽車速度減小的程度。安全氣囊可以非常快的速度充氣十分重要，這能確保當(dāng)乘客的身體被安全帶束縛不動而頭部仍然向前行進時，安全氣囊能及時到位。氣體的排出有一定的速率，確保讓人的身體部位緩慢地減速。如果前排裝備了安全氣囊，不要讓 6 歲或 140CM 以下的兒童坐在前座，更不要將嬰兒座椅安置在前乘客座。嚴(yán)重碰撞時，氣囊迅速充氣，壓力最大；非嚴(yán)重碰撞時，氣囊先充 70%的氣體，經(jīng)過 秒的間隔后再充 30%的氣體，從而來減小充氣壓力，讓人的頭部與氣囊更柔和地接觸。 瑞典 VOLVO 轎車以安全高質(zhì)聞名于世， 1959 年 VOLVO的工程師發(fā)明了三點式安全帶，至今已拯救了數(shù)百萬人的生命。因為盡管有安全帶，但在發(fā)生嚴(yán)重碰撞時人的上身還是會由于巨大的慣性而往前沖。 化學(xué)原理：汽車的安全氣囊內(nèi)有疊氮化鈉（ NaN3）或硝酸銨（ NH4NO3）等物質(zhì)。 [疊氮化鈉分解產(chǎn)生氮氣和固態(tài)鈉；硝酸銨分解產(chǎn)生大量的一氧化二氮（ N2O）氣體和水蒸氣 2. 兩次動作的雙氣囊系統(tǒng)工作原理 目前汽車安全氣囊系統(tǒng)一般為轉(zhuǎn)向盤單氣囊系統(tǒng)，或者雙氣囊系統(tǒng)。 兩次動作的雙安全氣囊 系統(tǒng)，在汽車發(fā)生沖撞時，能根據(jù)汽車的速度和度的大小，自動地選擇只使用安全帶預(yù)緊器動作，還是安全帶預(yù)緊器和雙氣囊同時工作。如果在速度大于 30km/h 發(fā)生沖撞時，安全帶和氣囊同時動作，以便保護駕乘人員的安全。其工作原理如（圖 29）所示。氣囊中除了氣囊外，還有電雷管、氣體發(fā)生器；安全帶預(yù)緊器中也有電雷管。 ② 中央傳感器和前方傳感器并聯(lián)，它們串聯(lián)后的 電路 也并聯(lián)。當(dāng)車速小于 30km/h沖撞時，前方傳感器和其串聯(lián)的安全傳感器同時向電子控制器輸入撞車信號，并發(fā)出引爆安全帶預(yù)緊器電雷管的指令，而中央傳感器發(fā)出的信號不能使電子控制器發(fā)出引爆氣囊電雷管的指令。 在高速 (減速度較大 )沖撞時，前方傳感器和中央傳感器同時向電子控制器輸入沖撞信號，電子 控制器在迅速判斷后發(fā)出指令，同時引爆左右預(yù)緊器和雙氣囊的電雷管。若將前方傳感器和中央傳感器預(yù)設(shè)定的力分為上、下限，即前方傳感器的預(yù)定沖撞速度在小于 30km/h 的下限值，并且相應(yīng)的安全傳感器預(yù)設(shè)值也是下限值，則汽車發(fā)生低速沖撞時，電子控制器只使安全帶預(yù)緊器引爆。 從發(fā)生沖撞、傳感器發(fā)出信號到控制器判斷引爆電雷管，大約需要 10ms 時間。從發(fā)生沖撞到氣囊形成，進而到安全帶拉緊，全過程所需時間為 3035ms，所以氣囊系統(tǒng)的保護效果是非常好的。 系統(tǒng)主要部件 （ 1） 前方傳感器 此傳感器安裝在保險杠后與擋泥板之間，用來感測低速沖撞的信號。傳感器裝在 1 個密封的防振保護盒內(nèi)，其結(jié)構(gòu)如（圖 212）所示 前方傳感器的工作原理是 :汽車正常行駛時，扭力彈簧將錘、動觸頭定在止點位置，傳感器沒有觸發(fā)信號給中央控制器。此時，傳感器向中央控制器發(fā)生 “接通 ”信號，同時安全傳感器也接通，于是電子控制器發(fā)出引爆安全帶預(yù)緊器電雷管的指令，使安全帶拉緊而達(dá)到安全保護作用。金屬電阻的作用是診斷本傳感器和中央控制器之間是處于開路狀態(tài)還是處于正常狀態(tài)。同時前方傳感器也引爆了預(yù)緊器的電雷管，即安全帶預(yù)緊和氣囊張開同時起作用。 中央傳感 器的結(jié)構(gòu)如（圖 ）所示。汽車的速度越大，沖撞后產(chǎn)生的減速度力越大，則輸出的電壓也越大。 （ 3） 安全 傳感器 發(fā)生沖撞時，足夠大的減 本系統(tǒng)設(shè)立了 2 個安全傳感器，用來防止系統(tǒng)在非沖撞時引起氣囊的誤動作。當(dāng) 速度力將水銀拋上，接通電雷管電路 圖 214 安全傳感器 （正常） （沖撞） 4 接電源 圖 213 中央傳感器工作 原理 安徽機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 16 （ 4） 電子控制器 電子控制器包括引爆控制電路、驅(qū)動電路、儲存電路和診斷電路等（見圖 ）。 實際上，引爆控制電路是 1 個晶體管開關(guān)電路。 儲存電路和診斷電路是合在一起的。與此同時，驅(qū)動電路使儀表盤上的 SRS 警告燈開始閃爍。 ② 傳感器的失靈。 （ 5） 輔助電源 輔助電源包括 1 個直流穩(wěn)壓器和 1 個電容儲能器。它是一種帶比較、放大和調(diào)節(jié)動能的集成穩(wěn)壓裝置。 安徽機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 17 第三章 安全氣囊系統(tǒng)維修知識 . 安全氣囊系統(tǒng)故障診斷流程 弄清 SRS 類型，仔細(xì)觀察警示燈的閃爍情況 （ 1） 按點火方式 分： ① 機械式 —紅旗轎車及 1993 年前生產(chǎn)的豐田 CORONA 轎車等； ② 電信號式 —由 SRS 電腦控制觸發(fā)點火信號。 （ 2） 按氣囊布置分： ① 單安全氣囊（只裝在駕駛員側(cè)）； ② .雙安全氣囊（駕駛員側(cè)和乘客側(cè)各有 1 個安全氣囊）； ③ 后排安全氣囊（裝在前排座椅上）； ④ .側(cè)面安全氣囊（裝在車門上或座椅扶手上，防止乘員受側(cè)面撞擊）。 此外，要認(rèn)真仔細(xì)地觀察警示燈（ SRS 燈、或 SIR 燈、或 AIRBAG 燈）的 工況， 有些車型 SRS 的故障從警示燈就可以進行判斷：如馬自達(dá)車系 SRS 有故障時 AIRBAG 燈會自動閃出故障碼，無需跨接檢查連接器；再如 1993 款福特車 SRS， SRS 燈亮即表示診斷線路或 SRS 電腦有故障， SRS 燈不亮表示 SRS 燈線路或診斷監(jiān)視系統(tǒng)無電源， SRS 燈快速閃爍表示所有的碰撞傳感器都斷電。如果點火開關(guān)置于 OFF 位置 SRS 警示燈還會亮，極有可能是警示燈電路短路。 解除 SRS 工作 為了安全地對 SRS 系統(tǒng)進行檢查和進行必要的電壓、電阻等測試，必須對安全氣囊進行解除，即解除處于工作狀態(tài)下的安全氣囊。 （ 4） 摘下乘客側(cè)氣囊連接器，按上述 “（ 3） ”方法進行短接； （ 5） 重新接上蓄電池負(fù)極電纜。 ⑵ .測試：測試碰撞傳感器的電阻、電壓值及時鐘彈簧電阻值；測試 SRS 電腦輸入、輸出電壓值；測試各線路是否斷路、短路等等。 此外，在 SRS 的故障診斷過程中，可以參照同類型（不同牌號） SRS 來分析故障原因和位置，也可更換某個零件做對比試驗，還可采用癥狀模擬診斷，特別是診斷 “間歇 ”性故障，癥狀模擬更是必不可缺少的。 . 安全氣囊系統(tǒng)檢修注意事項 汽車安全氣囊正確使用方法 （ 1） 安全氣囊必須和安全帶配合使用。 （ 2） 注意日常檢查。起動車輛時特別要注意觀察 SRS 報警燈是否自動熄滅，如果接通點火開關(guān) 6~8s 后，它依然閃爍或長亮不熄，則表示 SRS 系統(tǒng)有故障。 （ 3） 及時排除安全氣囊的故障，否則會產(chǎn)生兩種嚴(yán)重后果。另一種是在汽車正常運行，安全氣囊不應(yīng)工作時，它卻突然膨脹展開，給駕駛員和乘員造成不應(yīng)有的意外傷害，甚至發(fā)生安全事故 。安全氣囊裝置的部件應(yīng)妥善保管，不要讓它在 85℃ 以上的高溫環(huán)境下，以免造成安全氣囊誤打開。安全氣囊傳感器等部件對碰撞和沖擊很敏感，因此應(yīng)盡量避免碰撞和沖擊，以免造成安全氣囊不必要的突然展開。不能擅自改動系統(tǒng)的線路和組件及更改保險杠和車輛前面部分結(jié)構(gòu)。 （ 7） 乘員盡量坐后排，兒童和身材矮小的乘員在乘坐有安全氣囊的車輛時應(yīng)盡量坐后 排，因氣囊對他們的保護效果并不理想。 （ 2） 在開始檢修前，應(yīng)將時鐘、防盜系統(tǒng)與音響