大学设计(设计)汽车安全气囊

1、汽车气囊压力控制器系统设计纲要：气囊是现代轿车上惹人注视的新技术装置。汽车安全气囊系统的包含传感器总成、充气、折叠气囊、点火器、固态氮、警示灯等。当汽车遇到前面必定角度内的高速碰撞时，装在车前端的碰撞传感器和装汽车中部的安全传感器，就能够检测到车忽然减速，并将这一信号在0.01秒以内速度传达给安全气囊系统的控制电脑。电脑在经过剖析确认以后，立刻引爆气囊包内的电热门火器（即电雷管），使其发生爆炸，这一过程一般只需0.05秒左右。点火器引爆以后，固态氮粒快速气化，大批氮气化，大批氮气立刻吹涨气囊，并在强盛的冲击力之下，气囊冲开方向盘上的盖而安全睁开。主要研究内容和章节有：安全气囊的作用、安全气囊的

2、种类、两次动作的双气囊系统工作原理、系统主要零件、中央传感器、安全传感器、电子控制器、安全气襄的功能、气囊在车内的表记、气囊系统的工作原理、使用注意参项、安全气囊的保护等。重点字：安全气囊传感器安全序言：跟着告诉公路的发展和汽车性能的提升，汽车的行驶速度愈来愈快，特别是因为汽车拥有量的快速增添，交通愈来愈拥堵，是的事故更加屡次，所以汽车的安全性就变得尤其重要。安全气囊，也称协助乘员保护系统。它是一种当汽车遇到碰撞而急剧减速时能很快膨胀的缓冲气囊，能够保护车内乘员不致撞到车厢内部，是一种被动安全装置。为了减少汽车发生正面碰撞时因为巨大的惯性力所造成的对驾驶员和乘员的损害，现代汽车在驾驶员方向盘中

3、央广泛装有安全气囊，有些汽车在副驾驶座前的手套箱上端和乘员座位上也装有安全气囊。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超出庙宇值时，安全气囊电子控制装置立刻接通充气元件中的传爆管电路，点燃传爆管内的点火介质，火焰引燃点火药粉随和体发生剂，产生大批气体，在0.03s的时间内将气囊充气，负气囊急剧膨胀，冲出方向盘盖罩，缓冲对驾驶员和乘员的冲击，随后又将气囊中的气体放出。在乘员使用安全带的状况下，气囊有助于减少胸、头和面部在碰撞时受伤的严重性。当汽车发生前碰撞时，第一是汽车要停止运动，车内乘员的惯性力作用下仍以本来速度连续向前运动。不系安全带的乘员将会与转向盘、前挡风玻璃相碰，因此可

4、能遇到严重损害；系安全带的乘员能够跟着汽车停止运动而渐渐停止向前运动。假如碰撞激烈，乘员向前运动更快，即便系了安全带，在完好停止运动前，仍会与车内物相碰。假如此时装在转向盘或仪表板内的气囊充气弹出，它就能够保护乘员减少其与车内物相碰的可能性，更均匀地分别头、胸的碰撞力，汲取乘员的运动能量，从而起到增补安全带成效的作用。所以气囊主要在缓冲前碰撞或近似前碰撞严重性方面，增补安全带供应保护作用。实质事故统计表示，仅有l0左右的事故能负气囊充气。概括1.1安全气囊的作用在汽车发生触犯时，安全气囊系统对保护驾乘人员的安全十分有效。当前安全气囊系一致般为转向盘单气囊系统，或许双气囊系统。安装有双气囊和安全

5、带预紧器系统的车辆在发生触犯时，不论速度高低，气囊和安全带预紧器同时动作，所以造成低速触犯时气囊的浪费，使维修花费增添很多。两次动作的双安全气囊系统，在汽车发生触犯时，能依据汽车的速度和加快度的大小，自动地选择只使用安全带预紧器动作，仍是安全带预紧器和双气囊同时工作。这样，在低速发生触犯时，系统只使用安全带即能足够保护驾乘人员安全，而不用浪费气囊。假如在速度大于30kmh发生触犯时，安全带随和囊同时动作，以便保护驾乘人员的安全。为了减少汽车发生正面碰撞时因为巨大的惯性力所造成的对驾驶员和乘员的损害，现代汽车在驾驶员方向盘中央广泛装有安全气囊，有些汽车在副驾驶座前的手套箱上端和乘员座位上也装有安

6、全气囊。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超出庙宇值时，安全气囊电子控制装置立刻接通充气元件中的传爆管电路，点燃传爆管内的点火介质，火焰引燃点火药粉随和体发生剂，产生大批气体，在0.03s的时间内马上气囊充气，负气囊急剧膨胀，冲出方向盘盖罩，缓冲对驾驶员和乘员的冲击，随后又将气囊中的气体放出。初中证明，汽车装用安全气囊后，汽车发生正面碰撞事故对驾驶员和乘员的损害程度大大减小。有些汽车不单装有前端的安全气囊，还装有侧面安全气囊，在汽车发生侧面碰撞时，也能使侧面安全气囊充气，以减小侧向碰撞时的损害。据统计，气囊在汽车相撞时，保使头部受伤率减少25%，面部受伤率减少80%左右。1

7、.2安全气囊的种类依据气囊的数目保分为单气囊系统（只装在驾驶员侧）、双气囊系统（正、副驾驶员侧各有一个安全气囊）和多气囊系统（前排安全气囊、后排安全气囊、侧面安全气囊）。按大小可分为保护浑身的安全气囊、保护整个上身的大型气囊和主要保护面部的小型护面气囊。依据保护对象有不一样可分为驾驶员防撞安全气囊、前排乘员防撞安全气囊、后排乘员防撞安全气囊与侧面防撞安全气囊几种。a-驾驶员防撞安全气囊驾驶员防撞安全气囊装在方向盘上，分美式和欧式两种。美式气囊地考虑到驾驶员没有佩带座椅安全带而汽车相撞时起保护作用，其容积较大。为60L。欧式气囊是假设驾驶员佩带座椅安全带而设计的，其容积较小，约40L。日本的安全

8、气囊也属于欧式气囊类，最近几年来，因为安全气囊的生产成本降落，日本安全气囊规格有所增添，如本田轿车的驾驶员防撞安全气囊容积为60L。b-前排乘员防撞安全气囊因为副驾驶地点乘员在车内地点不固定且前面空间较大，所以为保护其撞车时免受损害，设计的防撞安全气囊也较大。美式的约160L左右，欧式的约75L左右（后者考虑了乘员受座椅安全带的拘束）。c-后排乘员防撞安全气囊装在前排座椅上，防备后排乘员在撞车时遇到损害。d-侧面防撞安全气囊装在车门上，防备驾驶员及乘员受侧面撞击。2安全气襄的功能在乘员使用安全带的状况下，气囊有助于减少胸、头和面部在碰撞时受伤的严重性。当汽车发生前碰撞时，第一是汽车要停止运动，

9、车内乘员的惯性力作用下仍以本来速度连续向前运动。不系安全带的乘员将会与转向盘、前挡风玻璃相碰，因此可能遇到严重损害；系安全带的乘员能够跟着汽车停止运动而渐渐停止向前运动。假如碰撞激烈，乘员向前运动更快，即便系了安全带，在完好停止运动前，仍会与车内物相碰。假如此时装在转向盘或仪表板内的气囊充气弹出，它就能够保护乘员减少其与车内物相碰的可能性，更均匀地分别头、胸的碰撞力，汲取乘员的运动能量，从而起到增补安全带成效的作用。所以气囊主要在缓冲前碰撞或近似前碰撞严重性方面，增补安全带供应保护作用。实际事故统计表示，仅有l0左右的事故能负气囊充气。33.1系前统方主传要部感件器此传感器安装在保险杠后与挡泥

10、板之间，用来感侧低速触犯的信号。前面左右防2个传感器结构同样，都是偏爱锤式机械传感器。传感器装在1个密封的振保护盒内。前面传感器的工作原理是：汽车正常行驶时，钮力弹簧将锤、动触头定在止点地点，传感器没有触发信号给中央控制器。当汽车触犯时，惯性力战胜弹簧的扭力而使其产生运动，带动触头转动，使动、静触头接合。此时，传感器向中央控制器发生接通信号，同时安全传感器也接通，于是电子控制器发出引爆安全带预紧器电雷管的指令，使安全带拉紧而达到安全保护作用。前面传感器有4个引脚，此中2个引脚接到电子控制器，此外2个为自诊疗引脚。金属电阻的作用是诊疗本传感器和中央控制器之间是处于开路状态还是处于正常状态。3.2

11、中央传感器中央传感器装在中央控制器内，用来感测汽车发生高速触犯的信息，并将其输送到电子控制器，用来引爆气囊电雷管，负气囊张开。同时前面传感器也引爆了预紧器的电雷管，即安全带预系数紧随和中央传感器是K值大(约1囊张开同时起作用。个固体半导体压力传感器，它拥有稳固性好、应变敏捷100-150)及压敏电阻效应线性好等特色。中央传感器的结构，其悬臂架压在半导体应变片的两头，当汽车发生冲撞时，半导体应变片在悬臂减速度力作用下发生曲折变形，受压后的电阻发生变化，电阻的变化惹起动向应变仪输出电压发生变化。汽车的速度越大，触犯后产生的减速度力越大，则输出的电压也越大。因为半导体应变传感器输出特征受温度影响较大

12、，故应用晶体管的基极发射极间电压Vbe的温度变化来除去传感器输出特征的变化，所以半导体传感3.3器要安求有全稳传定电源感。器本系统建立了2个安全传感器，用来防备系统在非触犯时惹起气囊的误动作。它们装在中央控制器内，是1个水银常开开关。当发生触犯时，足够大的减速度力将水银抛上，接通电雷管电路。3.4电子控制器电子控制器包含引爆控制电路、驱动电路、储藏电路和诊疗电路等。它们都集中装在中央控制器上。实质上，引爆控制电路是1个晶体管开关电路。当传感器传来的信号电压足够大时，晶体管的发射极和集电极就导通，将传来的信号与已经储藏的信号(电阻、电压)对比较，确认是触犯信号后则接通继电器，由驱动电路接通电源与

13、电雷管的总开关电路，引爆气囊和安全带电雷管。储藏电路和诊疗电路是合在一同的。诊疗电路不停地剖析和诊气绝囊系统的各样故障，将这些故障编码储入储藏电路，以备未来检修时用。与此同时、驱动电路使仪表盘上的SRS警示灯开始闪耀。诊疗储藏电路监控以下故障：气囊误引爆和不引爆。传感器的失灵。系统各接头和线路的短路或开路。协助电源协助电源包含1个直流稳压器和1个电容储能器。直流稳压器能保证供应系统电压的恒定性，使系统能正常工作而不发生无效引爆事故。它是一种带比较、放大和调理动能的集成稳压装置。电容储能器是利用电容储藏电能，在触犯中发生电源中止时，担负起气囊系统的电源作用，防止无效引爆事故。用物理学原理说明，使

14、用气囊与不用气囊对比较，为何前者比较安全？若某次事故中汽车原行驶速度是35m/s，乘员冲向气囊后经0.2s停止运动，人体冲向气囊的质量约为52kg，头部和胸部作用在气囊上的面积约为700cm。估量，人的头部和胸部遇到的均匀压强为多大？安全气囊是现代轿车上惹人注视的高技术装置。安装了安全气囊装置的轿车方向盘，平时与一般方向盘没有什么差别，但一旦车前端发生了激烈的碰撞，安全气囊就会瞬时从方向盘内蹦出来，垫在方向盘与驾驶者之间，防备驾驶者的头部和胸部撞击到方向盘或仪表板等硬物上。安全气囊面世以来，已经拯救了很多人的性命。研究表示，有气囊装置的轿车发生正面撞车，驾驶者的死亡率，大轿车降低了30%，中型

15、轿车降低11%，小型轿车降低14%。安全气囊主要由传感器、微办理器、气体发生器随和囊等零件构成。传感器和微办理器用以判断撞车程度，传达及发送信号；气体发生器依据信号指示产生点火动作，点燃固态燃料并产生气体向气囊充气，负气囊快速膨胀，气囊容量约在(50-90)L。同时气囊设有安全阀，当充气过度或囊内压力超出必定值时会自动泄放部分气体，防止将乘客挤压受伤。安全气囊所用的气体多是氮气或一氧化碳。除了驾驶员侧有安全气囊外，有些轿车前排也安装了乘客用的安全气囊(即双安全气囊规格)，乘客用的与驾车者用的相像，不过气囊的体积要大些，所需的气体也多一些而已。此外，有些轿车还在坐位侧面靠门一侧安装了侧面安全气囊

16、。跟着汽车工业的发展，近些年来安全气囊几乎成了各个汽车厂商轿车的标准装备了，但是关于这个事关生命的小零件，车主们对它的关注仿佛少了一些。安全气囊顾名思义，就是在危险发生时能够保护驾驶员生命安全的气囊袋，一般是由一个折叠好的气囊袋、充气器、点火器以及氮气固态粒子构成，经过安装在车头的几组传感器感觉车辆与外物的撞击度，以确立能否需要引爆气囊。当车辆遭到正面激烈的撞击时，它会在瞬时充气膨胀以保护前座乘员的安全。占有关机构统计，在全部可能致命的车祸中，假如使用安全带，可拯救约45%的生命；假如同时使用安全气囊，这一比率将上涨到60%。关于这样一个重点的零件我们该怎样保护它呢？一般来说安全气囊都可保持8

17、-10年的有效期，在平时驾驶时只需仪表盘上的Airbag(安全气囊)指示灯或故障灯未亮，就证明气囊处于正常的工作状态。但其实不代表这就能够了，在使用过程中我们还应注意以下几点：第一，不论何时我们都不该去敲打或撞击安全气囊所在的部位。更不该当用水去直接冲刷气囊地点，因为受潮的安全气囊在重点时刻没法保护你的生命。而后是坐姿。一般来说司机在驾车时不宜前倾，坐姿重要贴座位，背椅应调到能够舒坦地控制汽车为好，这样会有足够的空间在发买卖外后气囊充分地发挥其保护作用。关于副驾驶地点也有安全气囊的车辆，绝不可以让少儿坐在前排或在此地点部署少儿座椅，除非能够手动封闭此地点的安全气囊，不然气囊引爆时会给少儿造成巨

18、大的损害。最后，要提示大家的是，在不系安全带的状况下，安全气囊不只不可以对乘员起到保护作用，还会对乘员有严重的杀伤力，安全气囊的迸发力是惊人的，足以给驾驶者以重创。(什么是汽车安全气囊技术？有什么作用？该怎样使用？作为现代汽车广泛采纳的新技术，汽车安全气囊技术能为乘员供应碰撞后自动保护。在外国，跟着愈来愈多的汽车装备了安全气囊，使得交通事故死亡率有所降落，只管这样，气囊其实不可以代替安全带，所以有些车主以为安全性能好的汽车能够不系安全带是完好错误的。两次动作的双气囊系统工作原理两次动作的双气囊系统在轿车上的部署是由传感器、中央控制器、双气囊、双安全带预紧器和接优等构成。中央控制器由中央传感器、

19、电子控制器、安全传感器和协助电源构成。气囊中除了气囊外，还有电雷管、气体发生器；安全带预紧器中也有电雷管。本系统的电气联接特色是：左右两个前面传感器并联，并联后与左右安全带预紧器电雷管、安全传感器串连。中央传感器和前面传感器并联，它们串连后的电路也并联。系统的工作原理以下：在汽车行驶中，3个传感器不停将车速变化的信息输入到电子控制器，经电子控制器不停地计算、剖析、比较和判断，并随时准备发出指令。当车速小于30kmh触犯时，前面传感器和其串连的安全传感器同时向电子控制器输入撞车信号，并发出引爆安全带预紧器电雷管的指令，而中央传感器发出的信号不可以使电子控制器发出引爆气囊电雷管的指令。所以，在低速

20、(减速度较小)冲撞时，只需预紧器向后拉紧安全带，就足以保护驾乘人员不撞向前面。在高速(减速度较大)触犯时，前面传感器和中央传感器同时向电子控制器输入触犯信号，电子控制器在快速判断后发出指令，同时引爆左右预紧器和双气囊的电雷管。安全带向后拉紧的同时，2个气囊同时张开，汲取驾乘人员因减速度大而产生的触犯能量。有效地保护他们的安全。当汽车和前面的固定物触犯时，汽车行驶的速度越快，减速度就越大，传感器接遇到的力就越大。若将前面传感器和中央传感器预设定的力分为上、下限，即前面传感器的预约触犯速度在小于30kmh的下限值，而且相应的安全传感器预设值也是下限值，则汽车发生低速触犯时，电子控制器只使安全带预紧

21、器引爆。中央传感器预设值为上限，则汽车高速触犯时，前面传感器，中央传感器和安全传感器同时向电子控制器输出触犯信号，电子控制器使全部的电雷管引爆，则安全带拉紧，气囊张开。从发生触犯、传感器发出信号到控制器判断引爆电雷管，大概需要10ms时间。引爆后，气体发生器产生大批氮气，快速吹胀气囊。从发生触犯到气囊形成，从而到安全带拉紧，全过程所需时间为3035ms，所以气囊系统的保护成效是特别好的。当气囊引爆后，因为产生的气体大批涌进气囊，负气囊的压力增高，不利汲取触犯能量，所以，在气囊的后边有2个排泄压力的气体排放孔，有利于保护驾乘人员的安全。5气囊在车内的表记驾驶员气囊放在转向盘毂内，有一个完好光洁的

22、装修外罩；乘客气囊则藏在仪表板内，以发生前碰撞或近似前碰撞事故时，固装在组件内的气囊以规定方式冲破外罩在转向盘外壳和仪表板上刻有Air或SIR(协助充气保护系统充气膨胀。Bag或缩写SRS(协助乘员保护系统)，表示该车装有气囊。装有驾驶员用气囊的轿车仪表板上有一个指示灯，向驾驶员表示气囊系统状态，汽车用户手册上说了然该指示灯的功能。只管汽车厂规定了保护或检查要求，但大多半气囊系统不需要惯例保护就能常常处于可使用状态。5.1气囊系统的工作原理典型的气囊系统包含二个构成部分：探测碰撞点火装置(或称传感器)，气体发生器的气囊(或称气袋)。在发生足够严重的前碰撞或近似前碰撞事故时(相当于以l6kmh的

23、速度与一刚性壁正面碰撞)，车上的探测碰撞点火装置主动将忽然减速信号，传达给气体发生器的引爆装置，使有关物质(生成氮气，在乘员前面气囊充气，充满气囊所用时间不到0.05秒。气囊充气前折叠在转向盘毂内和仪表板内，充气时先将保护外罩自动充开。气囊的侧面有排气孔，当乘员碰压膨胀的气囊时，气囊内氮气排出，本来较热的气体在排出后快速冷却，汲取乘员向前运动的能量。5.2使用注意事项烟和粉末气囊充气时不会焚烧或破碎，不过因为化学反响而产生烟和粉末状残渣，其成分大多半是演粉或滑石粉与钠的化合物，皮肤或眼睛如与积淀物接触，可能有短时间刺激感，但不会对健康产生危害。不测充气放出触发气囊充气的传感器仅能被严重的前碰撞

24、或近似前碰撞所激发。即便猛烈关门、坐在转向盘毂上、用手摇动保险杠或在高低不平路面上行驶，气囊都决不行能不测充气，传感器能正确鉴识汽车紧迫制动与严重前碰撞或近似前碰撞的气囊差充别气后驾。驶汽车气囊充气后，人体碰压使其很快灰心，只需汽车仍旧能行驶，驾驶员就能连续操控带有瘪气囊的转向盘。可是这时很危险，只好应急，应赶快把车送到维修厂去。气囊充气对眼镜的损坏因为乘员与充气气囊相碰，可能使眼镜架折弯、破坏甚至断开，造成面部轻伤，但眼镜片不会破碎或伤及眼睛。气囊充气的声音气囊充气时的声音很响，但连续时间极短，致使大多半乘员都没注意到，同时实质碰撞的声音几乎完好吞没了气囊充气的噪音。在装有气囊的车室内搁置物

25、在气囊的前面、上方或近处搁置的任何物件都有可能阻碍气囊充气或被抛射出去，在车室内安装收音机、CD机等附件时，要依照汽车厂的规定，不然会影响气囊碰撞破坏工汽车作上的。气囊假如在因为碰撞而严重破坏的汽车上有未引爆充气的气囊，那么可能该气囊的电路系统出现故障，致使没有电信号传给气体发生器，此时应第一断开电源线。考虑到气囊系统有能量延缓特色，在发生碰撞事故后不久，不要凑近或搁置物件在未充气气囊旁边。当装有气囊的汽车着火时，气囊组件常常在温度达到l50左右时会自行充气。已充过气的气囊组件没有任何危险性，拆掉后可按一般废物办理。气囊系统的改换在碰撞后可修复的汽车上，一定改换己充过气的气囊系统。任何气囊系统

26、都是与某一特定车型的碰撞特征及乘员舱尺寸相般配的，所以，只好改换特意为该车型设计的气囊系统。气囊与少儿拘束坐车的少儿应使用适合的少儿保护装置，在装有气囊的汽车上尤应这样。因为气囊充气可能对前排少儿产买卖外危险，所以最好把少儿安排在后座椅上。及车5.3安全气囊的保护不要在气囊袋盖上或四周搁置物体，或许妄图将它翻开。不要改正属于安全气囊系统的零件及线路，或许自行改正前保险杠辆前部车身结构。结论经过对安全气囊综合剖析，我们能够清楚地看到安全气囊在整个汽车的各系统中的重要作用，安全气囊的研究还在连续创新，安全气囊的工作利害直接影响驾乘的安全。希望能惹起专家的重视。安全气囊是现代轿车上惹人注视的新技术装置。汽车安全气囊系统的包含传感器总成、充气、折叠气囊、点火器、固态氮、警示灯等。当汽车遇到前面必定角度内的高速碰撞时，装在车前端的碰撞传感器和装汽车中部的安全传感器，就能够检测到车忽然减速，并将这一信号在0.01秒以内速度传达给安全气囊系统的控制电脑。电脑在经过剖析确认以后，立刻引爆气囊包内的电热门火器（即电雷管），使其发生爆炸，这一过程一般只需0.05秒左右。点火器引爆以后，固态氮粒快速气化，大批氮气化，大批氮气立刻吹涨气囊，并在强盛的冲击力之下，气囊冲开方向盘上的盖而安全睁开。占有关机构统计，在全部可能致命的车祸中，假如使用安全带，可拯救约45