汽車舒適安全系統故障診斷與檢修7.1汽車安全氣囊的結構與原理

汽車上的安全系統可分為主動安全系統和被動安全系統，如底盤ESP系統稱為主動安全系統，而被動安全系統又稱輔助安全系統（SupplementalRestraintSystem，簡稱SRS），也稱安全氣囊（AirBag）系統。當汽車發生碰撞時，汽車與汽車或汽車與障礙物之間的碰撞稱為一次碰撞。一次碰撞后，汽車的速度將急劇變化，駕駛人和乘員就會受到慣性力的作用面向前運動，并與車內的轉向盤、風窗玻璃、儀表臺等發生碰撞，這種碰撞稱為二次碰撞。一般在車輛事故中，導致駕駛人和乘員受傷的主要是二次碰撞。為了減輕二次碰撞對駕乘人員的傷害，現代汽車上，輔助安全系統已廣泛使用。一、安全氣囊系統概況安全氣囊的作用：安全氣囊是當車輛發生碰撞事故時保護乘員的安全帶輔助裝置。奔馳車前排氣囊二、安全氣囊系統分類奔馳車頭部氣囊側面安全氣囊奔馳車膝部氣囊三、汽車對安全氣囊的要求可靠性高安全氣囊的使用年限為7-15年安全能正確區分制動減速度和碰撞減速度的區別靈敏度高當汽車發生碰撞時，在二次碰撞前打開有防誤爆功能減速度過過低，輕微碰撞不能引爆

有自動診斷功能電控安全氣囊要有備用電源四、安全氣囊系統的動作過程奧迪轎車車速為50km/h時與前面障礙物相撞時氣囊的引爆過程。五、安全氣囊系統的組成與工作原理圖11-2安全氣囊系統的組成1、氣囊控制模塊2、碰撞傳感器3、鎖簧（螺旋線圈）4、氣囊組件1）氣體發生器2）駕駛側氣囊組件3）前乘員側氣囊組件4）側氣囊組件5）其他氣囊組建，如膝部氣囊、頂部氣囊、簾式氣囊等6）安全帶拉緊器5、氣囊警告燈五、安全氣囊系統的組成

碰撞傳感器機電式傳感器電子式傳感器壓力式碰撞傳感器基準電壓sigma-delta轉換器電容性電橋電容度量時鐘開關+-感受壓力變化單元參考單元預碰撞傳感器后門傳感器前車門壓力傳感器氣囊碰撞傳感器安裝在發動機艙前縱梁上面的氣囊碰撞傳感器，以機電式居多位于中梁上的氣囊控制單元預碰撞傳感器后門加速度碰撞傳感器前門壓力碰撞傳感器副氣囊關閉開關氣囊系統功能圖

奔馳車系安全氣囊系統奔馳車系安全氣囊系統與其他車系安全氣囊系統的最大區別是：氣囊的引爆控制信號不是在車前面的碰撞傳感，而在駕駛座及乘客座安全帶扣開關。這兩個安全帶扣開關的功用相當于前碰撞傳感器的功用，碰撞時只有在駕駛員和右前乘員系好安全帶的情況下，當安全帶收緊并在帶的拉力達到規定值時，安全帶扣開關觸點才閉合，氣囊才可能被引爆充氣，如果駕駛員和右前乘客不系好安全帶，氣囊不可能被引爆。安全氣囊組件組成：主要由氣體發生器、點火器、氣囊、飾蓋和底板組成。氣體發生器(2)點火器點火器分解圖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—引出導線；8—絕緣套管；9—絕緣墊片；10—電極；11—電熱頭；12—藥托(3)氣囊分類：氣囊按布置位置可分為駕駛員側氣囊、乘客側氣囊、后排氣囊、側面氣囊、頂部氣囊等；按大小可分為保護整個上身的大型氣囊和主要保護面部的小型護面氣囊。制成和結構：駕駛員側氣囊多采用尼龍布涂氯丁橡膠或有機硅制成。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。安全氣囊系統指示燈（SRS指示燈）安全氣囊ECU組成：安全氣囊(SRS)邏輯模塊、信號處理電路、備用電源電路、保護電路和穩壓電路等組成，保險傳感器一般與SRSECU一起被制作在SRS控制組件中。注意：安全氣囊控制單元的安裝方向大多數氣囊控制模塊（ECU）都安裝在車身中部靠近擋把的位置六、安全氣囊系統的工作原理氣囊工作原理點火器引爆氣囊的條件是前碰撞傳感器與安全氣囊ECU內的安全傳感器必須同時接通。安全氣囊工作原理示意圖七、安全氣囊系統的有效范圍正面安全氣囊系統在汽車從正前方或斜前方30°角范圍內發生碰撞且其縱向減速度達到某一值（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)汽車發生繞縱向軸線側翻時；(5)縱向減速度未達到設定閾值時：(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，因為安全氣囊系統是按駕駛員不配戴座椅安全帶來設計的，引爆氣囊的車速為12km/h到22km/h；日本和歐洲，由于安全氣囊系統是按駕駛員配戴座椅安全帶來設計的，引爆氣囊的車速為19km/h到32km/h。八、安全氣囊SRS系統的保養與維護汽車安全氣囊的正確使用

(1)安全氣囊必須和安全帶配合使用。

(2)注意日常檢查。(3)及時排除安全氣囊的故障

(4)避免高溫

(5)避免意外磕碰和振動。

(6)不要擅自改變安全氣囊系統及其周邊布置。

(7)乘員盡量坐后排。

(8)嚴格按規范保管安全氣囊系統元器件。

1）溫度過高，引起氣體發生器中火藥燃燒。2）過分撞擊，使雷管爆發。3）電磁波引起誤觸發，如大功率手提電話機等。4）修理時，操作不慎。安全氣囊同樣沒有止步，它的未來發展趨勢會更加智能。現階段的智能氣囊系統可以通過放置在座椅下面的重量和位置傳感器感知到乘員體型并判斷其身高和是否為兒童。系統將感知到的信息傳給車輛，當發生碰撞時，氣囊會根據接收到的成員信息做細微調整。未來將會通過安裝在車內后視鏡下的立體攝像頭或紅外感應器掃描全車乘員的身體信息和坐姿，分別控制不同的氣囊有針對性的進行調整。九、安全氣囊新技術二級式前氣囊目前多數車輛常規氣囊的一級氣囊是一次燃爆，即一旦碰撞，氣囊就全部充氣，爆發力大，對于副駕駛上的乘客，尤其是小個子的女性或兒童易造成嚴重傷害。而二級氣囊通常叫法是二階段非常規氣囊，即有兩個點火器分別予以不同的點燃時間，通過兩個級別的燃爆來打開，這樣就避免了氣囊對于人體的傷害，特別是對于兒童的傷害。

兩級釋放主安全氣囊駕駛員主安全氣囊副駕駛員主安全氣囊兩級起爆安全氣囊對于寶馬E65轎車，駕駛人座椅和前乘客座椅中以及在安裝了選裝裝備261的左右后座椅中都在椅面下安裝了一個座位占用識別墊，從技術角度看這個傳感器墊與MRS系統中一直使用的墊子相同傳感器部件，由壓力傳感器組成，這些傳感器通過一個電子分析裝置識別座椅上的負荷有多大，當座椅上的負荷高于約12kg時座椅被識別為處于占用狀態。前乘員坐識別系統寶馬E65車前后座位識別墊前乘員座下的壓力傳感器座位識別--見奧迪A6結構副駕駛員側座椅占用傳感器由一個帶有多個獨立壓力傳感器的塑料薄膜組成。負荷變化時副駕駛員側座椅占用傳感器的電阻也會發生改變。側面碰撞－頭部安全側氣簾兒童座椅在國外，安全座椅的使用已經成為了相關的法律規定，對于有孩子的家庭來說，使用兒童座椅并不是想不想用的問題，而是只要有兒童在車內就必須使用兒童座椅，若被交警看到，沒有使用兒童座椅，是會被處以相關處罰的。國家將會在今年7月份實施《兒童安全座椅等相關產品的國家強制標準》，該標準要求所有汽車廠家均需要加裝用來固定兒童安全座椅的ISOFIX接口，這也將有助于提高兒童的安全乘車系數。目前市場上共有三種安裝兒童安全座椅的方式，安全帶方式、ISOFIX方式以及LATCH方式。如明銳是有第二排ISOFIX接口的。膨脹式安全帶安全氣囊缺失國家標準安全氣囊在交通事故中提高了汽車的被動安全性。據統計，安全氣囊在嚴重的碰撞事故中能夠保護約三分之一的人員生還，另外，六分之一的駕駛員或前排乘客能夠在碰撞中得到安全氣囊的保護而被拯救。當然，這是在安全氣囊能夠及時、準確打開的情況下。對汽車廠商而言，安全氣囊“怎樣都不打開”