安全氣囊系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理演示文稿當(dāng)前第1頁\共有31頁\編于星期六\4點概述SRS—SupplementalRestraintSystem6.1.1安全氣囊的分類按碰撞類型分正面碰撞防護(hù)安全氣囊系統(tǒng)、側(cè)面碰撞防護(hù)安全氣囊系統(tǒng)和頂部碰撞防護(hù)安全氣囊系統(tǒng)。2.按照安全氣囊安裝數(shù)目分單氣囊系統(tǒng)、雙氣囊系統(tǒng)、四氣囊系統(tǒng)。3.按照安全氣囊的觸發(fā)機(jī)構(gòu)分電子式、機(jī)電式。6.1.2安全氣囊系統(tǒng)的基本組成組成：傳感器、氣囊組件、電控裝置(ECU)等組成當(dāng)前第2頁\共有31頁\編于星期六\4點6.1.3安全氣囊系統(tǒng)工作原理安全氣囊工作過程當(dāng)前第3頁\共有31頁\編于星期六\4點6.1.4安全氣囊系統(tǒng)的動作過程a、撞車10ms后，達(dá)到引爆系統(tǒng)引爆極限，點火器點燃?xì)怏w發(fā)生器產(chǎn)生氮?dú)猓{駛員仍然直坐著。b、所示，40ms后，氣囊已完全充脹，駕駛員向前移動，安全帶斜系在駕駛員身上并被拉長，部分沖擊能量已被吸收。c、80ms后，駕駛員的頭及身體上部沉向氣囊，氣囊后面的排氣孔將氮?dú)庠谝欢▔毫ο聞蛩僖莩觥、110ms后，駕駛員向后移動回到座椅上，大部分氣體從氣囊中逸出，前方恢復(fù)清晰視野。氣囊動作時間極短，從開始充氣到完全充滿的時間約為30ms；從汽車受碰撞開始，到安全氣囊收縮為止，所用時間極為短暫，僅為120ms左右，而人的眼皮眨一下所用時間約為300ms左右。奧迪轎車車速為50km/h時與前面障礙物相撞時氣囊的引爆過程。當(dāng)前第4頁\共有31頁\編于星期六\4點6.1.5安全氣囊系統(tǒng)的有效范圍正面安全氣囊系統(tǒng)在汽車從正前方或斜前方30°角范圍內(nèi)發(fā)生碰撞且其縱向減速度達(dá)到某一值（減速度閾值）時，才能引爆正面安全氣囊。在下列條件之一的情況下，不會引爆安全氣囊：汽車遭受側(cè)面碰撞超過斜前方30°角時；(2)汽車遭受橫向碰撞時；(3)汽車遭受后方碰撞時；(4)汽車發(fā)生繞縱向軸線側(cè)翻時；(5)縱向減速度未達(dá)到設(shè)定閾值時：(6)汽車正常行駛、正常制動或在路面不平的道路上行駛時。在美國，因為安全氣囊系統(tǒng)是按駕駛員不配戴座椅安全帶來設(shè)計的，引爆氣囊的車速為12km/h到22km/h；日本和歐洲，由于安全氣囊系統(tǒng)是按駕駛員配戴座椅安全帶來設(shè)計的，引爆氣囊的車速為19km/h到32km/h。當(dāng)前第5頁\共有31頁\編于星期六\4點6.2電子控制安全氣囊系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成6.2.1碰撞傳感器1.傳感器按其結(jié)構(gòu)可分為機(jī)電式和電子式兩種(1)機(jī)電式傳感器當(dāng)前第6頁\共有31頁\編于星期六\4點碰撞傳感器碰撞傳感器（按結(jié)構(gòu)分類）機(jī)電結(jié)合式水銀開關(guān)式電子式滾球式滾軸式偏心錘式壓阻效應(yīng)式壓電效應(yīng)式當(dāng)前第7頁\共有31頁\編于星期六\4點當(dāng)前第8頁\共有31頁\編于星期六\4點當(dāng)前第9頁\共有31頁\編于星期六\4點偏心錘式碰撞傳感器當(dāng)前第10頁\共有31頁\編于星期六\4點偏心錘式碰撞傳感器工作原理當(dāng)前第11頁\共有31頁\編于星期六\4點圖7.5碰撞傳感器的結(jié)構(gòu)1-傳感器總成2-殼體3-偏心旋轉(zhuǎn)質(zhì)量中心4-偏心轉(zhuǎn)子5-旋轉(zhuǎn)觸點6-固定觸點7-螺旋彈簧8-偏心重塊9-限位器10-螺旋彈簧恢復(fù)力11-傳感器觸點12-連接檢測電阻13-插座

當(dāng)前第12頁\共有31頁\編于星期六\4點

碰撞傳感器由殼體、偏心轉(zhuǎn)子、偏心重塊、固定觸點、旋轉(zhuǎn)觸點等部分組成。在傳感器外還固定一電阻R，如圖6.4（b）所示，其作用是在系統(tǒng)進(jìn)行自檢時，檢測ECU與碰撞傳感器之間的聯(lián)接是否正常。碰撞傳感器在正常情況下，偏心轉(zhuǎn)子和偏心重塊在彈簧張力作用下，頂靠在與外殼固結(jié)的止動塊上，活動觸點與固定觸點不接觸；當(dāng)汽車在傳感器控制的方向受到碰撞，且沖擊力超過傳感器的設(shè)定值時，偏心塊在慣性力作用下帶動偏心轉(zhuǎn)子克服彈簧張力而轉(zhuǎn)動，使其上的活動觸點與固定觸點閉合，從而向ECU發(fā)出信號，以驅(qū)動充氣元件。碰撞傳感器的種類很多，有獨(dú)立式碰撞傳感器、粘性阻尼式碰撞傳感器、阻尼式彈簧傳感器等等。當(dāng)前第13頁\共有31頁\編于星期六\4點(2)電子式傳感器電子式傳感器利用半導(dǎo)體的壓阻效應(yīng)檢測加速度，電子式加速度計對汽車正向加速度進(jìn)行連續(xù)測量，并將測量結(jié)果輸送給ECU。2.傳感器按其安裝位置可分為前碰撞傳感器、中央傳感器和保險傳感器前碰撞傳感器2-4個，安裝在汽車前端。(a)不工作狀態(tài)(b)工作狀態(tài)前碰撞傳感器當(dāng)前第14頁\共有31頁\編于星期六\4點(2)中央碰撞傳感器中央碰撞傳感器有應(yīng)變電阻片的半導(dǎo)體式和機(jī)械式兩種。中央碰撞傳感器當(dāng)前第15頁\共有31頁\編于星期六\4點(3)保險傳感器也稱觸發(fā)傳感器，其閉合的減速度要稍小一些，起保險作用，防止因碰撞傳感器短路而造成誤膨開。保險傳感器有機(jī)械型和汞開關(guān)型。

前碰撞傳感器、中央碰撞傳感器、保險傳感器之間的關(guān)系：各個前碰撞傳感器與中央碰撞傳感器之間的關(guān)系為“或”；前碰撞傳感器、中央碰撞傳感器與保險傳感器之間的關(guān)系為“與”。機(jī)械型(b)汞開關(guān)型保險傳感器當(dāng)前第16頁\共有31頁\編于星期六\4點3安全氣囊系統(tǒng)電控單元安全氣囊的電控單元是安全氣囊系統(tǒng)的核心部件，其安裝位置依車型而異。例如：LincolnCity轎車SRSECU內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖。主要有：專用中央處理單元ECU、備用電源電路、穩(wěn)壓電路、信號處理電路、保護(hù)電路、點火電路和檢測電路等組成。當(dāng)前第17頁\共有31頁\編于星期六\4點3安全氣囊組件氣囊氣囊用聚酰胺組織（如尼龍）制成，內(nèi)涂有聚氯丁二烯，用以密閉氣體。未打開時，像降落傘一樣折疊成包。氣囊后有兩個或四個孔，用于排氣。當(dāng)前第18頁\共有31頁\編于星期六\4點氣體發(fā)生器又成為充氣器，用專用螺栓與螺母固定在轉(zhuǎn)向盤的氣囊支架上。充氣劑普遍采用疊氮化鈉片狀合劑。2氣體發(fā)生器當(dāng)前第19頁\共有31頁\編于星期六\4點點火器氣囊點火器外包鋁箔，安裝在氣體發(fā)生器內(nèi)部中央位置，結(jié)構(gòu)如圖。點火器的功用是：當(dāng)SRSECU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（疊氮化鈉）受熱分解釋放氮?dú)鉀_入氣囊。當(dāng)前第20頁\共有31頁\編于星期六\4點6.4.2安全氣囊組件組成：主要由氣體發(fā)生器、點火器、氣囊、飾蓋和底板組成。氣體發(fā)生器組成：由上蓋、下蓋、充氣劑(片狀疊氮化鈉)和金屬濾網(wǎng)組成。點火器引爆點火劑的瞬間，點火劑會產(chǎn)生大量熱量，氮化鈉受熱立即分解釋放氮?dú)猓某錃饪壮淙霘饽摇．?dāng)前第21頁\共有31頁\編于星期六\4點(2)點火器當(dāng)SRSECU發(fā)出點火指令時，電熱絲電路接通，電熱絲迅速紅熱引爆引藥，引爆炸藥瞬間爆炸產(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?dú)獬淙霘饽摇｜c火器分解圖1—引爆炸藥；2—藥筒；3—引藥；4—電熱絲；5—陶瓷片；6—永久磁鐵；7—引出導(dǎo)線；8—絕緣套管；9—絕緣墊片；10—電極；11—電熱頭；12—藥托當(dāng)前第22頁\共有31頁\編于星期六\4點(3)氣囊

分類：氣囊按布置位置可分為駕駛員側(cè)氣囊、乘客側(cè)氣囊、后排氣囊、側(cè)面氣囊、頂部氣囊等；按大小可分為保護(hù)整個上身的大型氣囊和主要保護(hù)面部的小型護(hù)面氣囊。制成和結(jié)構(gòu)：駕駛員側(cè)氣囊多采用尼龍布涂氯丁橡膠或有機(jī)硅制成。橡膠涂層起密封和引燃作用；氣囊背面有兩個泄氣孔；乘客側(cè)氣囊沒有涂層，靠尼龍布本身的孔隙泄氣。(4)飾蓋飾蓋是氣囊組件的蓋板，上面模制有撕縫，以便氣囊能沖破飾蓋膨開。(5)底板氣囊和充氣器裝在底板上，底板裝在方向盤或車身上，氣囊膨開時，底板承受氣囊的反力。當(dāng)前第23頁\共有31頁\編于星期六\4點6.2.3安全氣囊計算機(jī)組成：安全氣囊(SRS)邏輯模塊、信號處理電路、備用電源電路、保護(hù)電路和穩(wěn)壓電路等組成，保險傳感器一般與SRSECU一起被制作在SRS控制組件中。(1)SRS邏輯模塊

檢測碰撞傳感器的信號，判斷氣囊是否應(yīng)該張開，引爆安全氣囊。故障自診斷功能。(2)信號處理電路對傳感器檢測的信號進(jìn)行整形、放大和濾波。(3)備用電源電路由電源控制電路和2個電容器組成，點火開關(guān)接通10s后可供電；斷電后能在6s引爆氣囊。(4)保護(hù)電路和穩(wěn)壓電路當(dāng)前第24頁\共有31頁\編于星期六\4點6.2.4安全氣囊系統(tǒng)線束與保險機(jī)構(gòu)措施：線束都套裝在黃色波紋管內(nèi)、黃色連接器、鍍金端子、防止氣囊誤爆機(jī)構(gòu)、L端子雙重鎖定機(jī)構(gòu)、連接器雙重鎖定機(jī)構(gòu)和電路連接診斷機(jī)構(gòu)等。豐田科羅娜轎車安全氣囊系統(tǒng)SRSECU至SRS點火器之間的連接器2、5、8均采用了防止氣囊誤爆的短路片機(jī)構(gòu)。豐田科羅娜轎車安全氣囊系統(tǒng)連接器1、2、3—ECU連接器；4—SRS電源連接器；5—中間線束連接器；6—螺旋線束；7—右碰撞傳感器連接器；8—?dú)饽医M件連接器；9—左碰撞傳感器連接器；10—點火器當(dāng)前第25頁\共有31頁\編于星期六\4點防止SRS誤爆機(jī)構(gòu)

作用：當(dāng)連接器拔下時，短路片自動將靠SRS點火器一側(cè)插頭或連接器兩個引線端子短接，防止SRS誤爆機(jī)構(gòu)可以防止靜電或誤通電將電熱絲電路接通而造成氣囊誤膨開。當(dāng)前第26頁\共有31頁\編于星期六\4點(2)電路連接診斷機(jī)構(gòu)作用：電路連接診斷機(jī)構(gòu)用于監(jiān)測連接器的插頭與連接器是否連接可靠。前碰撞傳感器連接器及其與SRSECU連接的連接器采用了電路連接診斷機(jī)構(gòu)。當(dāng)前第27頁\共有31頁\編于星期六\4點(3)連接器雙重鎖定機(jī)構(gòu)作用：鎖定連接器插頭與連接器，防止連接器脫開。(a)(b)(c)a、主鎖未鎖定時，插頭上的兩個凸臺阻止副鎖鎖定；b、當(dāng)主鎖完全鎖定時，副鎖鎖柄方能轉(zhuǎn)動并鎖定；c、主鎖與副鎖雙重鎖定。當(dāng)前第28頁\共有31頁\編于星期六\4點(4)端子雙重鎖定機(jī)構(gòu)作用：用于防止引線端子滑動。鎖柄為一次鎖定機(jī)構(gòu)，可防止端子沿引線軸線方向滑動；分隔片為二次鎖定機(jī)構(gòu)，可防止端子沿引線徑向移動。當(dāng)前第29頁\共