汽车安全气囊及安全带系统结构与检修

第九节安全气囊安全气囊系统（SupplementalRestraintSystem，SRS），是辅助约束系统中起缓冲作用的一种装置，属于被动安全保护装置。学习了解安全气囊系统的组成、结构及工作原理，才能准确理解安全气囊系统的使用注意事项，从而正确掌握安全气囊系统的拆装、维护的方法。二、相关知识1.安全气囊系统的结构现代安全气囊系统主要由传感器、气囊电控单元（ECU）、气囊组件及安全气囊报警灯等组成，其主要部件在车上的安装位置如图2-1所示。图2-1电控安全气囊系统的结构1—中央气囊传感器总成2—前部碰撞传感器（左）3—气囊与充气装置4—螺旋电缆5—气囊报警灯6—前部碰撞传感器（右）气囊组件主要由气体发生器、点火器、气囊及饰盖等组成，如图2-9所示。2．气囊组件图2-9驾驶员侧气囊如图2-10所示（1）气体发生器图2-10气体发生器结构1—上盖2—充气孔3—下盖4—气体发生剂5—点火器药筒6—金属滤网7—引爆丝8—引爆炸药气体发生器的作用是在有效的时间内产生气体，使气囊张开。它是利用热效反应产生氮气而充入气囊。在点火器引爆点火剂瞬间，点火剂会产生大量热量，叠氮化钠药片受热立即分解，产生氮气并从充气孔充入气囊。虽然氮气是无毒气体，但是叠氮化钠的副产品有少量的氢氧化钠和碳酸氢钠（白色粉末），这些物质是有害的，因此在清洁膨胀后的气囊时，应保持良好的通风并采取防护措施。副驾驶侧安全气囊气体发生器由于气囊与乘员距离较长，做成长筒形，其结构如图2-11所示。图2-11副驾驶侧气囊气体发生器点火器的结构如图2-12所示。（2）点火器图2-12点火器的结构l—引爆炸药2—药筒3—引药4—电热丝5—陶瓷片6—永久磁铁7—引出导线8—绝缘套管9—绝缘垫片l0—电极11—电热头12—药托气囊一般由尼龙布制成，采用机器缝制，有些在缝制的同时还采用粘接技术。驾驶员侧的气囊多采用尼龙布涂氯丁橡胶或有机硅制成。橡胶涂层起密封和保护作用。（3）气囊在转向盘转向柱管之间采用了螺旋线束（图2-13）。4．安全气囊系统报警灯5．安全气囊系统线束图2-13螺旋线束1—线束插头2—螺旋弹簧3—线束插座4—弹簧壳体5—搭铁插头①防止气囊误爆机构。如图2-14所示。6．气囊保险机构图2-14防止气囊误引爆机构②端子双重锁定机构。SRS的每一个插接器都设有端子双重锁定机构，用于阻止引线端子滑出，如图2-15所示。图2-15端子双重锁定机构③插接器双重锁定机构。用于锁定插接器的插头与插座，防止插接器意外脱开，其结构原理如图2-16所示。当主锁未锁定时，插头上的两个凸台阻止副锁锁定，如图2-16（a）所示；当主锁完全锁定时，副锁锁柄方能转动并锁定，如图2-16（b）所示；当主锁与副锁双重锁定时，防止插接器插头与插座分开，如图2-16（c）所示。图2-16插接器双重锁定机构图2-17电路连接诊断机构④电路连接诊断机构。电路连接诊断机构常用来监测前碰撞传感器的插接器是否连接可靠，其结构如图2-17所示。不同车型的安全气囊系统在结构上会有所不同，但其工作原理基本一致，如图2-18所示。（二）安全气囊系统的工作原理图2-18安全气囊系统的工作原理汽车行驶过程中，安装在汽车前端的碰撞传感器和与SRSECU安装在一起的安全传感器不断向控制装置（SRSECU）发送汽车速度变化（或加速度）信息，SRSECU对这些信息加以分析判断，如果所测的加速度、速度变化量或其他指标超过预定值（即判定真正发生了碰撞），则SRSECU向气囊组件中的电热点火器（引爆管）发出点火命令引爆引爆管，点火剂受热爆炸，迅速产生大量的热量，使充气剂（叠氮化钠）固体药片受热分解，释放大量氮气充入气囊，气囊便冲开气囊组件的装饰盖板，鼓向乘员，在人体与车内构件之间铺设一个气垫，将人体与车内构件之间的碰撞变为弹性碰撞。乘员与气囊接触时，通过气囊上排气孔的阻尼吸收碰撞能量，气囊的变形吸收了人体碰撞产生的动能，达到保护乘员身体的目的。LS400轿车安全气囊系统就增加了前排左、右两个座椅安全带收紧器，如图2-19所示。（三）安全气囊系统的工作过程图2-19LS400轿车安全气囊系统的工作原理图1—蓄电池2—点火开关3—SRS报警灯4—诊断座5、6—左、右安全带收紧器7、8—驾驶员、乘客侧气囊点火器9、10—左、右碰撞传感器11—SRSECU图2-20安全气囊系统的工作程序该系统的工作程序如图2-20所示.是否有故障自检开关闭合显示故障ECU采集传感器信号接通点火开关是否有碰撞V≥30km/h是是引爆双气囊及双安全带复位否否引爆双安全带是否三、任务实施安全气囊系统是现代轿车上的辅助保护系统，它与座椅安全带配合使用，可以为乘员提供十分有效的防撞保护。它属于重要的安全系统，其工作是否正常关系非常重大。任何不正当的操作、储存、拆卸、安装或移动，都可能造成不应有的气囊意外起爆或在需要安全气囊充气起保护作用时却不起作用。这不仅对SRS产生不良的影响，造成较大的经济损失，还会对操作者造成伤害。因此必须遵守一定的安全使用、检查操作规范。①气囊系统只能工作一次，发生事故被引爆后的气囊必须更换。②故障码是安全气囊系统故障诊断的重要信息源。在系统故障诊断时，应首先读取故障码，然后再脱开蓄电池。③由于车内防盗、音响、时钟、电控座椅、电控倾斜和伸缩转向、电控后视镜等系统均具有存储功能，存储内容会随蓄电池的脱离而被消除，所以在开始检修前，应将各存储系统的内容作好记录。（一）安全气囊系统检修注意事项④若车辆只发生轻微碰撞，SRS没有触发胀开，也应对转向盘衬垫、前座安全气囊总成、座椅安全带收紧器和安全气囊前碰撞传感器等进行检查。⑤若碰撞车辆的SRS已经触发，除需更换已经引爆的气囊与安全带收紧装置外，还必须同时更换全部碰撞传感器和中央气囊传感器总成，并检查线束与插头状况。⑥如发现碰撞传感器、安全气囊ECU、转方向盘衬垫、安全气囊总成或座椅安全带收紧器等系统部件，在外壳、托架或插接器处有裂纹、凹陷或其他缺陷，应换装新品。⑦不要让碰撞传感器、安全气囊ECU、转向盘衬垫、安全气囊总成或座位安全带收紧器直接暴露在热空气中或接近火源。⑧安装碰撞传感器时，传感器上的箭头应朝向规定方向。碰撞传感器的定位螺栓是经过防锈处理的。当传感器拆下后，必须换用新的定位螺栓。⑨拆卸转向盘安全气囊总成时，应将转向盘衬垫顶面向上正置，不可翻转倒置，如图2-21所示。图2-21转向盘衬垫的正确放置⑩切不可用万用表去测量安全气囊点火器的电阻，因为微小电流即可引爆点火器，使安全气囊充气。维修工作完成后，应检查SRS警告灯。安装螺旋线束插线器时，必须将螺旋弹簧预置在转向柱管的中间位置，使转向盘由中间位置向左右两个方向各转2.5圈时，不致拉断螺旋导线或引起其他故障。①用故障诊断仪检查安全气囊故障程序如下所述。●将点火开关置于OFF位置，将故障诊断仪电源线插到点烟器插座上，将其信号线接到熔断器盒中的诊断插口上。●接通点火开关，用故障诊断仪检查读取自诊断代码。●断开点火开关排除故障。●接通点火开关，用故障诊断仪清除所存的故障码，从车上拔下故障诊断仪接线。（二）安全气囊系统故障的检修②对受到碰撞而安全气囊未起爆的汽车，检查项目有以下几方面。●进行诊断系统检查。●对从汽车上拆下的转向盘衬垫（带安全气囊）进行下述项目的肉眼检查：检查转向盘衬垫上的表面凹槽部分是否有刻痕、裂纹或明显的污渍;检查插接器和配线是否有切痕、裂纹或碎片；检查转向盘扬声器按钮接触板是否变形。●检查转向柱、转向盘是否松动、受损或变形。●检查保险杠、车身覆盖件和车身骨架等是否裂损、变形。③受到碰撞而安全气囊已起爆的汽车，检查修理项目有以下几方面。●进行诊断系统检查。●对从汽车上拆下的转向盘衬垫进行下述项目的肉眼检查：检查转向盘扬声器按钮接触板是否变形；检查螺旋形电缆插接器和配线是否损坏。●拆卸已报废的SRS元件，按维修手册规定的标准更换安全气囊系统。（三）奥迪A6轿车安全气囊系统自诊断安全气囊只可目视检查导线，不可对触发线路进行电气检测；检查导线时必须关闭点火开关。进行安全气囊系统自诊断时应满足以下条件：①相关系统的供电及熔丝正常；②故障阅读器V.A.G1551已接好；③点火开关已打开。1．自诊断功能短时出现的故障是偶然故障，在显示屏上用“/SP”提示。为了排除这些故障，修理前应清除故障码。①关闭点火开关，连接故障阅读器V.A.G1551；打开点火开关，按1键选择“快速数据传输”。②输入安全气囊系统地址码“15”，按Q键确认输入，进入安全气囊的自诊断功能：02—查询故障码；03—执行元件诊断；05—清除故障码；06—结束输出；07—确定控制单元编码；08—读取测量数据块；10—自适应。①关闭点火开关，连接故障阅读器V.A.G1551；打开点火开关，按1键选择“快速数据传输”。②选择功能03，按Q键确认输入，屏幕显示：③此时发动机应熄火，中央门锁应切换到“打开”状态，报警灯和车内灯应亮。操纵车内开关，中央门锁不应回到“关闭”状态。3．执行元件诊断执行元件诊断→打开中央门锁信号该步骤完成后，中央门锁控制单元故障存储器内存有故障码01366，结束执行元件诊断后，应读出中央门锁控制单元故障存储器中的内容并清除该故障码。①关闭点火开关，连接故障阅读器V.A.G1551；打开点火开关，按1键选择“快速数据传输”。②选择功能07，按Q键确认输入，屏幕显示：③参照表2-2，通过键盘输入安全气囊控制单元编码（以00104为例），屏幕显示：4．确定安全气囊控制单元编码确定控制单元编码输入编码×××××（0～32000）确定控制单元编码Q输入00104（0～32000）④按Q键确认输入，屏幕显示控制单元备件号及输入的编码（00104）：⑤按功能06结束。4B0959655G安全气囊前+侧0001→编码00104服务站代码06812“读取测量数据块”功能可用来确定安全气囊系统当前状态。操作步骤如下所述。①关闭点火开关，连接故障阅读器V.A.G1551；打开点火开关，按1键选择“快速数据传输”。②选择功能08，按Q键确认输入，屏幕显示：5．读取测量数据块读取测量数据块输入显示组号×××表2-3测量数据块一览表屏幕显示显示区含义显示内容读取测量数据块112341司机安全气囊电阻正常电阻过小电阻过大对地短路对正极短路2副司机安全气囊3司机安全带收紧器4副司机安全带收紧器读取测量数据块212341左后座安全带收紧器电阻正常电阻过小电阻过大对地短路对正极短路2右后座安全带收紧器3后座中间安全带收紧器4不考虑读取测量数据块41231左后座安全带正在使用电阻正常电阻过小电阻过大对地短路对正极短路2右后座安全带正在使用3后座中间安全带正在使用读取测量数据块612341司机侧面安全气囊触发器电阻正常电阻过小电阻过大对地短路对正极短路2副司机侧面安全气囊触发器3左后座侧面安全气囊触发器4右后座侧面安全气囊触发器③输入显示组号001，按Q键确认输入。所选测量数据块将以标准形式出现。测量数据块一览表见表2-3。四、知识与能力拓展（一）安全气囊的报废处理当报废带有安全气囊的汽车或者更换转向盘衬垫（内含SRS组件）、扬声器按钮总成时，必须在远离电场干扰的地方，用专用工具（图2-22）引爆安全气囊（且不可在车内引爆安全气囊），以防安全气囊误引爆而造成事故。下面以威驰轿车为例讲述安全气囊的报废处理步骤如下。图2-22SRS引爆专用工具①拆卸时应注意戴上手套和防护眼镜。②左右转动转向盘，取下3个螺钉和转向柱下端盖，从螺旋电缆上断开安全气囊插接器，如图2-23所示。取下SRS组件。1．拆下安全气囊组件图2-23断开SRS插接器①把安全气囊引爆工具09082—00760插接器接到螺旋电缆的安全气囊插接器上，如图2-24所示。2．安装SRS引爆工具图2-24连接SRS②移到远离车辆至少10m的地方。③关闭汽车的所有门、窗。注意：不要损伤安全气囊引爆工具的电线。④将安全气囊引爆工具的红色夹子连接到蓄电池的正极端子上，黑色夹子连接到蓄电池的负极端子上，如图2-25所示。图2-25连接SRS引爆电源1—控制器