汽车安全气囊工作原理

1、安全气囊安全气囊 一、安全气囊的作用一、安全气囊的作用 l安全气囊系统（SRS）也被称为辅助乘员保 护系统。当汽车遭受冲撞导致车速急剧变化 时，安全气囊迅速膨胀，承受并缓冲驾驶员 或乘员头部与身体上部和膝盖部位的惯性力， 减轻人体遭受伤害的程度。从而达到保护乘 客的目的。 二、安全气囊系统分类二、安全气囊系统分类 l按碰撞类型 正面防护安全气囊、侧面防护安全气囊和顶部 碰撞防护安全气囊。 l按气囊数目 单气囊系统、双气囊系统、多气囊系统。 l按控制方式分类 电子式与机械式 三、汽车对安全气囊的要求三、汽车对安全气囊的要求 l可靠性高 安全气囊的使用年限为7-15年 l安全可靠 能正确区分制动减

2、速度和碰撞减速度的区别 l灵敏度高 当汽车发生碰撞时，在二次碰撞前打开 l有防误爆功能 减速度过低，轻微碰撞不能引爆 有自动诊断功能 l电控安全气囊要有备用电源 五五 安全气囊系统的组安全气囊系统的组 组成： 有传感器、气囊组件、警告灯及安全气囊ECU等组成。 1、传感器、传感器 分为碰撞传感器、中央传感器与安全传感器三类分为碰撞传感器、中央传感器与安全传感器三类 碰撞传感器：检测汽车碰撞强度的信号，并将信号输入给 安全气囊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。 安装于汽车前部的碰撞传感器叫前碰撞传感器；安装于安 全气囊ECU内部的碰撞传感器叫中央传感器。 安全传

3、感器：安全传感器也叫做保险传感器，防止安全气 囊系统在非碰撞的情况下发生误引爆。安全传感器安装 在安全气囊ECU内部，通常有两个安全传感器。中央气囊 传感器采用压电式加速度传感器 安全气囊系统一般装有安全气囊系统一般装有24个碰撞传感器，在前左、个碰撞传感器，在前左、 右挡泥板各装一个，有的在前保险杠中间装有一个，右挡泥板各装一个，有的在前保险杠中间装有一个， 有的车内还装有一个。有的车内还装有一个。 l滚球式传感器结构及原理滚球式传感器结构及原理 碰撞传感器使用钢球开碰撞传感器使用钢球开 关和一对触点。在车辆关和一对触点。在车辆 正常行驶时一个具有特正常行驶时一个具有特 定磁力的永久磁铁保持

4、定磁力的永久磁铁保持 钢球离开触点使开关断钢球离开触点使开关断 开。当车辆发生足够力开。当车辆发生足够力 量的前部碰撞时，钢球量的前部碰撞时，钢球 从磁铁上释放结合触点，从磁铁上释放结合触点， 闭合开关。闭合开关。 l偏心锤式传感器偏心锤式传感器 l水银开关式碰撞传感器水银开关式碰撞传感器 l滚轴机电开关式碰撞传感器滚轴机电开关式碰撞传感器 2 气囊组件气囊组件 由气体发生器、点火器、气囊、饰盖和底板等组成。 当碰撞发生后，电雷管引爆火药，产生大量高温气体，冲撞或粉碎气体 发生剂（叠氮化钠），同时使高温气体降温并继续产生气体。经过多次 过滤，除去烟雾及灰尘，从气体喷口喷入气囊，使气囊在车辆碰撞

5、的瞬 间充满气体。 安全气囊警告灯位于组合仪表上。当中央安全气囊传 感器总成自诊断机构检测出某一故障时，警告灯就会 向驾驶员发出故障警告。在正常情况下，当点火开关 转到ACC或ON位置时，警告灯会亮大约6秒钟，然后 熄灭。若6s后SRS指示灯依然闪烁或一直不熄灭，表示 安全气囊系统有故障，提示驾驶员应进行维修。 3 安全气囊警告灯安全气囊警告灯 5、安全气囊、安全气囊ECU 安全气囊ECU是SRS的控制中心。 它是由专用中央处理单元ECU、 备用电源电路、稳压电路、信号 处理电路、保护电路、点火电路 和检测电路等组成。 六、六、SRS工作原理工作原理 当汽车速度在当汽车速度在30kmh(速度阀

6、值）以上受到正面碰撞速度阀值）以上受到正面碰撞 或侧面碰撞时，安装在汽车前部或侧面的碰撞传感器利或侧面碰撞时，安装在汽车前部或侧面的碰撞传感器利 用碰撞时产生的惯性力，检测到碰撞作用的时间、汽车用碰撞时产生的惯性力，检测到碰撞作用的时间、汽车 减速度即碰撞强度减速度即碰撞强度,并传送给安全气囊并传送给安全气囊ECU， ECU将碰将碰 撞传感器送来的碰撞信号与撞传感器送来的碰撞信号与ECU内储存的碰撞触发数据内储存的碰撞触发数据 进行比较，如果判定碰撞强度达到或超过其规定值，则进行比较，如果判定碰撞强度达到或超过其规定值，则 指令接通安全气囊指令接通安全气囊点火器点火器的工作电路，使的工作电路，

7、使引爆管引爆管迅速爆迅速爆 炸燃烧，并引燃气体发生器内的炸燃烧，并引燃气体发生器内的气体发生剂（叠氮化气体发生剂（叠氮化 钠钠)。气体发生剂的燃烧十分剧烈，在瞬间产生释放出。气体发生剂的燃烧十分剧烈，在瞬间产生释放出 大量气体，经过滤冷却后充入折叠的安全气囊，使气囊大量气体，经过滤冷却后充入折叠的安全气囊，使气囊 在极短的时间内突破衬垫迅速膨胀展开成扁球状。在驾在极短的时间内突破衬垫迅速膨胀展开成扁球状。在驾 驶员或乘员头部、胸部或身体因碰撞时的反冲力向前或驶员或乘员头部、胸部或身体因碰撞时的反冲力向前或 向侧面冲去时，鼓起的气囊在驾驶员或乘员的前部或侧向侧面冲去时，鼓起的气囊在驾驶员或乘员的

8、前部或侧 面车身硬件间成弹性缓冲气垫，利用气体本身的面车身硬件间成弹性缓冲气垫，利用气体本身的阻尼阻尼作作 用或气囊背面排气孔排气用或气囊背面排气孔排气节流的阻尼节流的阻尼作用，吸收并分散作用，吸收并分散 驾驶员和乘员的冲击能量。气囊鼓起后很快就从气囊背驾驶员和乘员的冲击能量。气囊鼓起后很快就从气囊背 面的小孔排出部分气体而变瘪，柔软的气囊表面就能有面的小孔排出部分气体而变瘪，柔软的气囊表面就能有 效地保护人体头部、胸部和身体其他部分免受冲击伤害效地保护人体头部、胸部和身体其他部分免受冲击伤害 或减轻伤害程度。或减轻伤害程度。 安全气囊系统控制原理图安全气囊系统控制原理图 为了保证为了保证SR

9、SSRS系统工作可系统工作可 靠，防止误引爆，系统靠，防止误引爆，系统 随时要检测碰撞传感器、随时要检测碰撞传感器、 中央气囊传感器和安全中央气囊传感器和安全 传感器。三者之中，安传感器。三者之中，安 全传感器闭合所设置的全传感器闭合所设置的 减速度值最小减速度值最小, ,其相互间其相互间 的联接关系如图的联接关系如图 SRS工作原理工作原理 点火器引爆气囊的条件是前碰撞传感器与安全气囊点火器引爆气囊的条件是前碰撞传感器与安全气囊ECU内内 的安全传感器必须同时接通。的安全传感器必须同时接通。 七、安全气囊系统保险机构与线束七、安全气囊系统保险机构与线束 1） 防气囊误爆机构 与点火器之 间的

10、插接器， 均采用了防 止气囊误爆 的短路 片。防止静 电或误通电 将电热丝接 通而造成气 囊误膨开 2）电路连接诊断机构）电路连接诊断机构 用来监测连接器是否连接可 靠，常用于前碰撞传感器。 有一个诊断销，和两个诊断 端子，连接器正常连接时， 诊断销与前碰撞传感器中的 常开触点并联。 3）连接器双重锁定机构）连接器双重锁定机构 线束的重要连接部位。用于锁定连接器的插头与插座，防止连接器开。 当主锁未锁定时，插头上的两个凸台阻止副锁锁定；当主锁完全锁定 时，副锁锁柄方能转动并锁定；当主锁与副锁双重锁定时，防止连 接器插头与插座分开。 八、安全气囊检修注意事项八、安全气囊检修注意事项 l安装与维修

11、必须由专人人员来完成。 l 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，为安全起见， 气囊系统的所有元件也需更换。气囊系统经10年后必须送维修厂更换，更 换日期一般贴在工具箱的标签上或在遮阳镜的下面。 l故障代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，然后再脱开蓄电池负极。检修操作前，务必将点火开关转 到off位置，并在蓄电池负极端子拆下电缆90s以后方可开始工作。因为安 全气囊系统有备用电源如果在拆下蓄电池负极端子不到90s开始维修工作， 它可能会被引爆。 l不要使安全气囊受到85度以上的高温 l安全气囊主件及控制单元应避免受到磕碰和振动。 安全气囊内有火药及电雷管等易爆品，故在维修操作时必须按正 确顺序进行。否则，可能会使安全气囊系统在维修中发生意外， 从而导致严重事故，或在需要安全气囊充气起保护作用时却不起 作用。因此，检修应注意以下几点： l检测时不可使用检测灯，电压表和欧姆表，以免造成气囊误爆。特 别是在检查安全气囊过程中切勿测量点火器的电阻可能造成气囊的 膨开。 l若车辆发生轻微碰撞，SRS没有触发，也应检查方向盘衬垫、前座乘 客安全气囊总成、座位安全带收紧器和安全气囊传感器。 l发生过碰撞且S