安全气囊工作原理

汽车安全气囊系统（SRS)一、概述1、作用当汽车遭受碰撞导致车速急剧变化时，气囊迅速膨胀，在驾驶员、乘员与车内构件之间迅速铺垫一个气垫，使驾驶员、乘员头部与胸部压在充满气体的气囊上，利用气囊的阻尼作用和气囊排气节流的阻尼作用来吸收人体惯性力产生的动能，从而减轻人体遭受伤害的程度。安全气囊是当车辆发生碰撞事故时保护乘员的安全带辅助装置。(必须和安全带配合）驾驶员无安全带与安全气囊保护前排乘员无安全带与安全气囊保护驾驶员无安全气囊但佩戴安全带驾驶员有安全气囊但未佩戴安全带2、分类单气囊（只装在驾驶员侧）按数量分双气囊（驾驶员侧和副驾驶员侧）多气囊（驾驶员、副驾驶、侧向等）按引爆方式机械式（目前很少用）电子式（普遍使用）安全气囊（保护全身）按气囊大小大型气囊（保护上半身）小型气囊（保护面部）驾驶员用前排乘员用按保护对象后排乘员用侧面防撞用下肢用车顶部用3、对安全气囊的要求•可靠性高：使用年限为7-15年•安全可靠：正确区分制动减速和碰撞减速的区别•灵敏度高：当发生碰撞时，在第二次碰撞前打开•有防误爆功能：轻微碰撞下不能打开•有自动诊断功能•有备用电源二、安全气囊系统的组成•传感器•电控单元（ECU）•气囊组件•安全指示灯等（一）传感器1、作用在汽车发生碰撞时，由传感器检测汽车碰撞的强度信号，并将信号输入电子控制单元（ECU），ECU根据碰撞传感器的信号判断是否引爆充气元件给气囊充气。2、分类（1）机械式传感器(偏心锤式）（2）机电式（钢球式、滚筒式）（3）电子式（压电式）（4）安全传感器（防护碰撞传感器）•作用：防止因碰撞传感器短路而造成气囊误爆炸。•减速度值比碰撞传感器小一些，•只有当安全传感器和任一碰撞传感器同时接通，SRS电路才接通，气囊才可能充气•当发生碰撞时，足够大的惯性力将水银上抛，接通传爆管电路。（二）、电控单元（ECU）•是气囊系统的核心部件，大多安装在驾驶舱内中央控制台下面。1、逻辑模块（微处理器）用于监测汽车纵向减速度或惯性力是否达到设定值，控制气囊组件中的点火器引爆点火剂。功能：逻辑判断诊断测试2、信号处理电路由放大器和滤波器组成，用于对传感器检测的信号进行整形、放大和滤波，以便于ECU能够接收、识别和处理。3、备用电源气囊系统有两个电源汽车电源（蓄电池）备用电源备用电源的组成：电源控制电路、若干电容备用电源的作用：当汽车发生碰撞导致蓄电池和发电机与气囊系统断开时，备用电源在一定时间内(一般为6s)可以维持气囊系统供电。在维修气囊系统时应注意备用电源的作用，在断开蓄电池电源后仍需要等待一段时间以使备用电源放电，具体等待时间请参阅相关维修手册。4、保护电路和稳压电路作用：防止SRS元件遭受过电压损害（三）气囊组件•组成：气体发生器点火器气囊1、气体发生器（充气器）作用：在点火器引爆点火剂时，产生气体向气囊充气，使气囊爆开。原理：利用热效反应产生氮气而充入气囊。在点火器引爆点火剂的瞬间，点火剂产生大量热量，充气剂（叠氯化钠）受热立即释放氮气，使气囊膨胀。•①为了便于安装，驾驶员气囊气体发生器一般都做成圆形。目前，大多数气体发生器都是利用热效应产生氮气充入气囊。•②前排乘客气囊的气体发生器为长筒形，其工作原理与驾驶员侧气体发生器相同2、点火器安装：气体发生器的中央位置作用：在触发碰撞传感器和防护碰撞传感器将气囊电路接通时，引爆点火剂，产生热量使充气剂分解。3、气囊气囊材料：尼龙理想情况：气囊应在汽车发生碰撞之后，驾驶员或乘员开始前扑之前瞬时展开，此时，驾驶员或乘员头部移动须小于15cm。接着驾驶员或乘员扑向气囊，而气囊也立即冷却和泄漏，在气囊收缩的同时吸收冲击能量。保护驾驶员和乘员免受危害。（四）安全气囊指示灯•又称安全气囊警告灯–指示气囊系统是否处于正常状态•工作正常：点火开关打开后，闪亮几秒后熄灭。•故障：气囊指示灯不亮、一直亮或在行驶途中突然点亮。（五）螺旋电缆•保证转向盘具有足够的转动角度而又不致于损伤气囊组件的连接线束（六）插接器•连接器采用了导电性能和耐久性能良好的镀金端子。三、气囊系统工作原理•当汽车发生正面碰撞事故时，安全气囊控制系统检测到冲击力(减速度)超过设定值时，安全气囊电脑立即接通充气元件中的电爆管电路，点燃电爆管内的点火介质，火焰引燃点火药粉和气体发生剂，产生大量气体，在0.03秒钟的时间内即将气囊充气，使气囊急剧膨胀，冲破方向盘上装饰盖板鼓向驾驶员和乘员，使驾驶员和乘员的头部和胸部压在充满气体的气囊上，缓冲对驾驶员和乘员的冲击，随后又将气囊中的气体放出。四、工作过程•(1)撞车10ms后，达到引爆系统引爆时极限，引爆器引爆，产生大量的炽热气体。此时驾驶员由于惯性仍然坐着。•(2)20ms后驾驶员开始移动，但还没有到达气囊；•(3)40ms后气囊已完全涨起，驾驶员逐渐向前移动，安全带被拉长，人的部分冲击撞吸收。•(4)60ms后驾驶员已经开始沉向气囊。•(5)80ms后驾驶员的头和身体上部沉向气囊。气囊的排气口打开，其中的气体在高压下匀速逸出，以吸收能量。•(6)100ms后车速已降为零，这时对车内的乘员来讲事故的危险期就已经结束。•(7)ll0ms后。驾驶员向前移动达到最大距离，并身体开始后移，回向座位。这时大部分气体已从气囊中逸出，前方又恢复了清晰的视野。五、安全气囊的正确使用1、必须和安全带配合使用2、应及时排除安全气囊故障3、不要认为碰撞安全气囊传感器4、按规范保管好安全气囊器件六、注意事项1.不能测量点火器电阻2.不能修理安全气囊任何组件，只能更换3.妥善保管安全气囊组件4.充气组件从90mm以上落地不能用。5.充气组件不能承受65C以上的温度。6.带气的或未展开的充气组件，应装在特殊的容器内，并注明危险品标识。7.展开过的充气组件可作为正常的报废材料看待，按一般的方式处理。8.安全气囊零件不能做任何实验。9.操作时，均应摘下蓄电池的负极导线，等30s。10.必须正确使用安全带气囊才能起作用。