第7章安全气囊课件

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1、安全气囊概述汽车安全气囊系统（SupplementalRestraintSystem——SRS）是轿车上的一种辅助保护系统，与座椅安全带配合使用，可以为乘员提供十分有效的防撞保护。当汽车时速超过30km／h发生前碰撞事故时，控制系统检测到冲击力超过设定值时，安全气囊立即接通充气元件中的电雷管引爆火药粉和气体发生剂，产生大量气体，气囊就会迅速充气膨胀，冲破缓冲垫（装饰板），在30ms内迅速在乘员与车辆之间形成一道柔软的弹性屏障，使乘员免受伤害。当撞击发生后，气囊随即自动放气，它不会妨碍车内人员出逃，也不影响他们的视线。2005.2安全气囊概述安全气囊系

2、统有下列几种形式：安装在方向盘内的驾驶员安全气囊；安装在仪表板内的副驾驶席安全气囊；安装在车门上的侧面安全气囊；安装在前排椅背上的后排座椅安全气囊。它们分别用来在汽车碰撞时保护驾驶员、副驾驶员及乘客。安全气囊按其被引爆的有效范围分为正向和侧向。正向引爆的安全气囊是在有效范围上30度角或斜前方发生撞车（图7.1），而且纵向加速度达到某一值时，气囊才被引爆，而横向加速度（包括从侧面发生的撞车和侧翻）不能引爆，侧向气囊可用于防侧向冲撞。图7.1正向引爆的安全气囊有效范围2005.2当汽车前部发生强烈的碰撞时，由于惯性，驾乘者的身体向前快速移动，这时安全带便

3、会尽力“拉住”驾乘者的身体，吸收部分冲击能量，同时安全气囊以“迅雷不及掩耳之势”充气并完全打开；接着驾乘者的身体上部便靠向安全气囊，气体也开始从气囊的排气口匀速逸出，并吸收了大部分冲击能量；随后，驾乘者身体向后并回到座椅上。以上整个过程几乎都是发生在一瞬间的，驾乘者完全处于被动的局面，在这种情况下，被动地依靠辅助乘员保护系统是惟一的选择。2005.2如果碰撞之前没有系好安全带，那么安全气囊将反而会伤害驾乘者。由于没有了安全带的束缚，不仅一部分冲击能量无法从驾乘者身上“卸”下来，而且正在“一如既往”快速充气的安全气囊将与快速移动的驾乘者正面相撞，气囊快

4、速膨胀所发出的巨大冲击力，将重重地撞向驾乘者的头部及胸部。可想而知，在这次“撞击”中，驾乘者的头部及胸部将严重受伤，安全气囊反而成了伤害驾乘者的“罪魁祸首”。2005.27.1安全气囊的组成与工作原理7．1．1安全气囊的工作原理当汽车时速超过30km／h发生前碰撞事故时，装在汽车前端的碰撞传感器和装在汽车中部的安全传感器可检测到车速突然减速，由碰撞传感器将撞击信息传给电子控制单元电脑ECU，也称微处理器CPU，经微处理器判断撞击的严重程度，并在几ms内决定是否起动气囊。若需要则发出点火信号，使气体发生器在极短的时间内向气囊充气（气体的数量是经过严格设

5、计计算的），当人体脸部一接触气囊，气囊的泄气孔就逐渐泄气，从而起到对驾驶员和乘客的缓冲保护作用。由于从传感器接收信号到气囊张开仅需50ms，而驾驶员撞向转向盘的时间约为60ms，故在发生碰撞时，能有效地保护驾驶员，避免了驾驶员直接撞转向盘的危险。安全气囊从触发，到充气膨胀，再到驾驶员头部陷入气囊，直至气囊被压扁的全过程，不超过110ms。2005.27.1.1安全气囊的工作原理图7.2为安全气囊的工作框图。图7.2安全气囊的工作框图安全气囊从触发，到充气膨胀，再到驾驶员头部陷入气囊，直至气囊被压扁的全过程，不超过110ms。2005.27.1.2安全

6、气囊的组成安全气囊系统主要由碰撞传感器、电子控制单元、警告灯、气体发生器和气囊等组成。图7.3为凌志LS400轿车安全气囊系统组件位置图。图7.3凌志LS400轿车安全气囊组件2005.27.1.2安全气囊的组成1．碰撞传感器碰撞传感器是安全气囊系统中主要的控制信号输入装置，其作用是在汽车发生碰撞时，由碰撞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。安全气囊系统一般装有2～4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，有的车内还装有一个。碰撞传感器

7、常采用惯性式机械开关结构。图7.4为凌志轿车采用的惯性开关式碰撞传感器。图7.4碰撞传感器外形2005.27.1.2安全气囊的组成2．电子控制单元电脑安全气囊ECU是SRS的控制中心。它是由稳压电路、中央气囊传感器、记忆电路、诊断电路、安全传感器、点火控制引爆电路、备用电源等部分组成。安全传感器是一个以水银为导体的开关。见图7.11。当减速度超过预定值时，在惯性作用下，水银接通触点，安全传感器闭合。图7.11安全传感器2005.27.1.2安全气囊的组成中央气囊传感器采用压电式加速度传感器，用于检测车辆减速度，见图7.12所示。当车辆碰撞时，传感器悬

8、臂受惯性作用产生弯矩，并转变为电信号。当信号值超过设定值时，则接通气体发生器引爆电路。图7.12中央气囊传感