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1、现代汽车新配置实务现代汽车新配置实务.系统系统11 高级技师、经济师高级技师、经济师,工程师工程师 高级技能专业教师高级技能专业教师 汽车维修工高级考评员汽车维修工高级考评员授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔第一节 安全气囊系统概述 为了减少碰撞事故中对驾驶员，乘员的伤害，现代轿车大都装有电子式安全气囊系统即SRS系统 一、电子式安全气囊系统的组成和工作原理 电子式安全气囊主要由碰撞传感器、辅助保护系统指示灯SRS指示灯、带防护碰撞传感器的SRS电脑和SRS气囊组件四局部组成 其中气囊组件组件主要由STS气囊，气体发生器和点火器组成授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔 汽车安全气囊系
2、统Supplemental Restraint SystemSRS是轿车上的一种辅助保护系统，也称空气袋AIR BAG。当汽车遭到正面或侧面严重冲撞时能很快膨胀的缓冲垫，与座椅安全带配合使用，可以为乘员提供有效的防撞保护，可有效降低汽车乘员及驾驶员的伤亡率，是拯救乘员生命的重要装置。应该指出的是SRS系统实际上是安全带的辅助装置，只有在使用安全带的条件下，SRS系统才能充分发挥保护乘员的作用。目前按照安全气囊的数量可分为单气囊系统只装在驾驶员侧，方向盘中部、双气囊系统驾驶员侧和前乘客侧工具箱上方的仪表板内各有一只、多气囊系统包括后排乘员也有气囊盖板上标有“AIR BAG字样，它们的工作原理基本
3、一样。汽车安全气囊系统汽车安全气囊系统授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔安全气囊系统的组成安全气囊系统的组成n安全气囊系统主要包括：安全气囊系统主要包括：n碰撞传感器、碰撞传感器、n气囊电脑、气囊电脑、n系统指示灯、系统指示灯、n气囊组件以及连接线路，气囊组件以及连接线路，n气囊组件主要包括：气囊组件主要包括：n气囊、气体发生器以及点火器等。气囊、气体发生器以及点火器等。授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔安全气囊组件的组成：安全气囊组件的组成：如图11-1所示。图图11-1 11-1 安全气囊组成图安全气囊组成图授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔 一、安全气囊系统的组成：一、
4、安全气囊系统的组成：如图11-2所示。图图11-2 11-2 安全气囊系统的组成安全气囊系统的组成 授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔三、安全气囊系统部件的结构与原理一碰撞传感器一碰撞传感器 碰撞传感器的作用是检测车辆发生碰撞时的减速度或惯性力，并将信号送到安全气囊系统的专用电脑。它安装在车身前部和中部，一般设有3-4个。前碰撞传感器一般为2-3个，一般安装在车身两侧的前翼子板内侧或两侧前照灯支架下面或发动机散热器支架左右两侧等 防护碰撞传感器又称为安全碰撞传感器或侦测碰撞传感器，一般与SRS电脑组装在一起，安装在驾驶室中部变速杆前，后的装饰板下面授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔
5、1 1、传感器：、传感器：按照气囊布置形式的不同，正面碰撞设有前碰撞传感器，侧面碰撞设有侧撞传感器及乘员区别传感器、安全带扣环。侧撞传感器：侧撞传感器：装于汽车B柱及C柱上用于检测汽车的侧面碰撞，条件符合后，SRS ECU将侧安全气囊展开。乘员区别传感器：乘员区别传感器：用来检测座椅垫上是否有乘客或物品。假设座椅是空的或座椅上放置重量非常轻的物品时，SRS ECU检测到这一信号，当发生正面碰撞时，不展开乘客侧安全气囊，防止不必要的维修成本。授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔1碰撞传感器碰撞传感器n1碰撞传感器对于各汽车制造厂生产的车辆，碰撞传感器对于各汽车制造厂生产的车辆，碰撞传感器的安
6、装位置不尽相同，而且碰撞传感碰撞传感器的安装位置不尽相同，而且碰撞传感器的名称也不统一，例如有些碰撞传感器按照工器的名称也不统一，例如有些碰撞传感器按照工作原理也称为加速度传感器。作原理也称为加速度传感器。n按照用途的不同，碰撞传感器分为：按照用途的不同，碰撞传感器分为：n触发碰撞传感器和防护碰撞传感器。触发碰撞传感器和防护碰撞传感器。n触发碰撞传感器也称为碰撞强度传感器，用于触发碰撞传感器也称为碰撞强度传感器，用于检测碰撞时的减速度或惯性，并将碰撞信号传给检测碰撞时的减速度或惯性，并将碰撞信号传给气囊电脑，作为气囊电脑的触发信号；气囊电脑，作为气囊电脑的触发信号；n防护碰撞传感器也称为安全碰
7、撞传感器，它与防护碰撞传感器也称为安全碰撞传感器，它与触发碰撞传感器串联，用于防止气囊误爆。触发碰撞传感器串联，用于防止气囊误爆。授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔1碰撞传感器碰撞传感器n按照结构的不同，碰撞传感器分为：按照结构的不同，碰撞传感器分为：n机电式碰撞传感器、电子式碰撞传感器以及机械机电式碰撞传感器、电子式碰撞传感器以及机械式碰撞传感器。防护碰撞传感器一般采用电子式式碰撞传感器。防护碰撞传感器一般采用电子式结构，触发碰撞传感器一般采用机电结合式结构结构，触发碰撞传感器一般采用机电结合式结构或机械式结构。或机械式结构。n机电结合式碰撞传感器是利用机械的运动滚机电结合式碰撞传感器
8、是利用机械的运动滚动或转动来控制电气触点动作，再由触点断开动或转动来控制电气触点动作，再由触点断开和闭合来控制气囊电路的接通和切断，常见的有和闭合来控制气囊电路的接通和切断，常见的有滚球式和偏心锤式碰撞传感器。滚球式和偏心锤式碰撞传感器。n电子式碰撞传感器没有电气触点，目前常用的电子式碰撞传感器没有电气触点，目前常用的有电阻应变式和压电效应式有电阻应变式和压电效应式2种。机械式碰撞传种。机械式碰撞传感器常见的有水银开关式，它是利用水银导电的感器常见的有水银开关式，它是利用水银导电的特性来控制气囊电路的接通和切断。特性来控制气囊电路的接通和切断。授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔碰撞传感器
9、碰撞传感器n对于早期的汽车，一般设有多个触发碰对于早期的汽车，一般设有多个触发碰撞传感器，安装位置一般在车身的前部和撞传感器，安装位置一般在车身的前部和中部，例如车身两侧的翼子板内侧、前照中部，例如车身两侧的翼子板内侧、前照灯支架下面以及发动机散热器支架两侧等灯支架下面以及发动机散热器支架两侧等部位。随着碰撞传感器制造技术的开展，部位。随着碰撞传感器制造技术的开展，有些汽车将触发碰撞传感器安装在气囊电有些汽车将触发碰撞传感器安装在气囊电脑内。防护碰撞传感器一般都与气囊电脑脑内。防护碰撞传感器一般都与气囊电脑组装在一起图组装在一起图1，多数安装在驾驶舱内，多数安装在驾驶舱内中央控制台下面。中央控
10、制台下面。授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔 碰撞传感器的类型碰撞传感器的类型 1.按其功能可分为按其功能可分为：碰撞烈度传感器和防护碰撞传感器两大类 碰撞烈度传感器用于检测汽车遭受碰撞的剧烈程度，其信号是电脑判断是否引爆点火剂的主要依据。防护碰撞传感器与碰撞烈度传感器串联，用于防止前碰撞传感器短路而造成气囊误爆现象，其信号是电脑确定是否发生碰撞依据。2.按总体结构可分为：按总体结构可分为：机电结合式、电子式、水银开关式 机电结式碰撞传感器是利用机械机构运动滚动或转动来控制触点动作，再由触点断开与闭合来控制SRS气囊电路接通与切断。目前常用的有滚球式，滚轴式和偏心锤式等。电子式碰撞传感器
11、是利用传感器输出的电压信号，通过SRS电脑，指示点火装置工作。目前常用的有电阻应变计RSG式和压电效应式碰撞传感器。水银开关式碰撞传感器是利用水银导电的特性来控制SRS气囊电路的接通或切断授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔 1滚轮式碰撞传感器滚轮式碰撞传感器 滚轮式碰撞传感器又称偏压磁铁传感器，其结构如下图。主要由滚球1、永久磁铁2、导缸3、触点4、壳体5等组成。两个触点4固定不动，并分别与传感器的引线端子连接。铁质滚球1用来感测惯性或减速度的大小，可在导缸3内移动或滚动。壳体5上印制有箭头标记，安装时必须按使用说明书规进行安装指向前方或前方。授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔 滚
12、球式碰撞传感器的工作原理如下图。滚球式碰撞传感器的工作原理如下图。1.当传感器处于静止状态时，在永久磁铁的磁力 作用下，导缸内的滚球被吸向磁铁，两个触点未被连通，如图a所示。2.当汽车遭受碰撞，滚球的惯性力大于永久磁铁的吸力时，惯性力使滚球克服磁铁的吸力沿着导缸向左运动，将两个触点接通，接通SRS气囊的搭铁回路。如图b所示，日产，马自达等汽车即采用此种传感器。日产，马自达等汽车即采用此种传感器。授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔2 滚轴式碰撞传感器 滚轴式碰撞传感器结构如下图。主要组成由:止动销1、滚轴2、滚动触点3、固定触点4、底座5、片状弹簧6等 片状弹簧6与传感器的一个引线端子连接
13、，一端固定在底座5上，另一端绕在滚轴2上，滚动触点3固定在滚轴局部的片状弹簧上，并可随滚轴一起转动。固定触点4固定在底座5 上，并与传感器的另一个引线端子连接。当传感器处于静止状态时，滚轴在片状弹簧弹力作用下滚向止动销一侧，滚动触点与固定触点处于断开状态，如图a所示。当汽车遭受碰撞，使滚轴的惯性大于片状弹簧的弹力时，惯性力克服弹簧弹力使滚轴向前滚动，将滚动触点与固定触点接通如图b所示，从而接通SRS气囊的搭铁回路。丰田，本田和三菱等汽车采用此种传感器。授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔 3偏心锤式碰撞传感器偏心锤式碰撞传感器 偏心锤式碰撞传感器又称偏心转子式碰撞传感器，其结构如下图 授人
14、以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔 偏心锤式传感器的工作原理如下图偏心锤式传感器的工作原理如下图 当传感器处于静止状态时，在复位弹簧的作用下，偏心锤与挡块保持接触，转子总成处于静止状态，转动触点与固定触点处于断开，如图a所示。当汽车遭受碰撞使偏心锤的惯性力矩大于复位弹簧的弹力力矩时，惯性力矩克服弹簧力矩使转子总成转动，从而带动转动触点臂转动，使转动触点与固定触点接触如图b，SRS气囊的搭铁回路接通授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔4水银开关式碰撞传感器水银开关式碰撞传感器 水银开关式碰撞传感器一般用作防护传感器，其结构如下图 当汽车发生碰撞时，减速度将使水银产生惯性力。惯性力使水银运动
15、方向上的分力将水银抛向传感器电极，使两个电极接通，从而接通气囊点火器电源电路授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔 5电阻应变计式碰撞传感器电阻应变计式碰撞传感器 电阻应变计式碰撞传感器结构如下图 主要由电子电路4、电阻应变计5、振动块6、缓冲介质7和壳体3等组成。电子电路包括稳压与温度补偿电路W、信号处理与放大电路A。应变计的电阻R1、R2、R3、R4 制作在硅膜片8上。当膜片产生变形时，应变电阻的阻值就会发生变化。为提高传感器的检测精度，应变电阻一般都连接成桥式电路，并设有稳压和温度补偿电路授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔 当汽车发生撞击时，振动块振动，缓冲介质随之振动，使电阻应
16、变计的应变电阻发生变形，从而使其电阻值也发生变化，经信号处理与放大后，传感器S端输出的信号电压就会发生变化。SRS电脑根据电压信号强弱便可判断碰撞的程度。如果信号电压超过设定值，SRS电脑就会立即向点火器发出点火指令引爆点火剂，使充气剂受热分解产气体给气囊充气电阻应变计式碰撞传感器电阻应变计式碰撞传感器授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔 6 压电效应式碰撞传感器 压电效应式碰撞传感器是利用石英或陶瓷制成的压电晶体在压力作用下，晶体外形发生变化而使其输出电压发生变化制成的传感器 当汽车发生碰撞时，传感器内的压电晶体在碰撞产生的压力作用下变形，产生压电效应，输出的电压发生变化。SRS电脑就根
17、据电压信号强弱便可判断碰撞的程度，从而控制安全气囊是否引爆授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔图图1带有碰撞传感器的气囊电脑带有碰撞传感器的气囊电脑授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔2气囊电脑是气囊系统的核心部件气囊电脑是气囊系统的核心部件n2气囊电脑它是气囊系统的核心部件，大多气囊电脑它是气囊系统的核心部件，大多安装在驾驶舱内中央控制台下面图安装在驾驶舱内中央控制台下面图2。气囊。气囊爆炸后，在气囊电脑中会存储碰撞数据和故障码，爆炸后，在气囊电脑中会存储碰撞数据和故障码，这些故障码用普通仪器无法去除。为了保证气囊这些故障码用普通仪器无法去除。为了保证气囊工作的可靠性，很多汽车生产厂
18、家建议气囊电脑工作的可靠性，很多汽车生产厂家建议气囊电脑一次性使用。但是气囊电脑的价格很高，因此很一次性使用。但是气囊电脑的价格很高，因此很多具有气囊电脑数据修复功能的仪器被开发出来，多具有气囊电脑数据修复功能的仪器被开发出来，通过读取并修复碰撞数据，可以实现气囊电脑的通过读取并修复碰撞数据，可以实现气囊电脑的再次使用。需要注意的是，配件市场上存在将修再次使用。需要注意的是，配件市场上存在将修复电脑作为新配件销售的情况，购置配件时应注复电脑作为新配件销售的情况，购置配件时应注意。意。授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔图图2帕萨特帕萨特B5气囊电脑气囊电脑授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授
19、人以渔二SRS电脑 SRS电脑通常安装在驾驶室变速杆前、后的装饰板下面 其主要由SRS电脑模块、信号处理电路、备用电源电路、保护电路和稳压电路等组成。图为韩国现代轿车SRS控制组建框图授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔SRS电脑授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔 1 SRS 电脑模块 SRS电脑模块的主要功用是检测汽车纵向减速度或惯性力是否到达设定值，控制气囊组件中的点火器引爆点火剂。SRS电脑模块主要由模/数A/D、数/模D/A转换器、串行输入/输出I/O接口、只读存储器ROM、随机存储器，电可擦除编程只读存储器EEPROM和定时器等组成 汽车行驶过程中，SRS电脑不断接收碰撞传
20、感器传来的车速变化信号，经过数学计算和逻辑分析判断后，确定是否发生碰撞。当判断结果为发生碰撞时，立即运行控制点火的软件程序，并向点火电路发出点火指令引爆点火剂，使充气剂受热分解释放气体给SRS气囊充气。除此之外，SRS电脑还要对控制组件中关键局部的电路如传感器电路、备用电源电路、点火电路、SRS指示灯及其驱动电路不断进行诊断检测，并通过SRS指示灯和存储在存储器中的故障代码来显示测试结果授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔 2 信号处理电路 信号处理电路主要由放大器和滤波器组成 其功用是对传感器检测的信号进行整形，放大和滤波，以便SRS电脑能够接收、识别和处理授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不
21、如授人以渔 3 备用电源电路 备用电源的功用是当汽车电源于SRS电脑之间的电路切断时，在一定时间一般为6秒内，维持安全气囊系统供电，保持安全气囊系统的正常工作。安全气囊系统有两个电源：一个是汽车电源；另一个 备用电源BACK-UP POWER。备用电源又称为后备电源或紧急备用电源。备用电源电路由电源控制电路和假设干个电容器组成。在单安全气囊系统的控制组件中，设有一个电脑备用电源和一个点火备用电源。在双安全气囊系统的控制组件中，设有一个电脑备用电源和两个点火备用电源，即两条点火电路各设一个备用电源。点火开关接通10秒后，如果汽车电源电压高于SRS电脑的最低工作电压，备用电源即可完成储能任务授人以
22、鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔 4保护电路和稳压电路 保护电路的作用是防止汽车电器系统中所产生的瞬时过电压，使安全气囊系统中的电子元件遭受损坏 稳压电路是为了保证汽车电源电压发生变化时，安全气囊系统能正常工作授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔气囊系统气囊系统2个电源个电源n气囊系统有气囊系统有2个电源，即汽车电源蓄电池个电源，即汽车电源蓄电池和发电机和备用电源，备用电源电路由和发电机和备用电源，备用电源电路由电源控制电路和假设干电容器组成。当汽电源控制电路和假设干电容器组成。当汽车发生碰撞导致蓄电池和发电机与气囊系车发生碰撞导致蓄电池和发电机与气囊系统断开时，备用电源在一定时间内一般
23、统断开时，备用电源在一定时间内一般为为6s可以维持气囊系统供电。在维修气可以维持气囊系统供电。在维修气囊系统时应注意备用电源的作用，在断开囊系统时应注意备用电源的作用，在断开蓄电池电源后仍需要等待一段时间以使备蓄电池电源后仍需要等待一段时间以使备用电源放电，具体等待时间请参阅相关维用电源放电，具体等待时间请参阅相关维修手册。修手册。授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔气囊指示灯气囊指示灯n3气囊指示灯安装在仪表板上，用于指气囊指示灯安装在仪表板上，用于指示气囊系统功能是否处于正常状态。正常示气囊系统功能是否处于正常状态。正常情况下，翻开点火开关后，气囊指示灯应情况下，翻开点火开关后，气囊指
24、示灯应点亮几秒钟后熄灭。如果气囊指示灯不亮、点亮几秒钟后熄灭。如果气囊指示灯不亮、一直亮或在行驶途中突然点亮，表示气囊一直亮或在行驶途中突然点亮，表示气囊系统有故障，应及时检修。系统有故障，应及时检修。授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔6 6、安全气囊系统指示灯、安全气囊系统指示灯SRSSRS指示灯指示灯 SRS指示灯又叫故障提示警告灯，。当翻开点火开关时，SRS ECU点亮SRS指示灯，系统进入自检，自检时间内约7s，对撞车信息进行分析及发出点火指令只有自检完成后系统才开始正常工作，SRS指示灯熄灭。当系统自检出故障时，SRS系统将停止工作，SRS指示灯闪烁警告。见图11-7所示。7、
25、储藏电源 当供电系统失灵，气囊系统可由储藏电源供电，确保安全气囊系统在短时间内维持正常工作。图图11-7 11-7 安全气囊指示灯（现代伊兰特）安全气囊指示灯（现代伊兰特）授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔三SRS指示灯 SRS指示灯又称SRS警告灯 其作用是指示安全气囊系统功能是否处于正常状态。它安装在驾驶室仪表板面膜的下面，并在面膜外表相应位置制作有图形或SRS、AIR BAG等字样。当点火开关处于“ON或“ACC位置时，如果SRS指示灯发亮或是闪烁约6秒闪6下后自动熄灭，表示安全气囊系统正常。如果不同或异常现象表示安全气囊有问题，应及时排除授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔
26、四SRS气囊组件 SRS气囊组件按功能分为正面SRS气囊组件和侧面SRS气囊组件两类。正面SRS气囊组件的功用是保护驾驶员和乘员的面部和胸部，防止转向盘，挡风玻璃，仪表台和前排座椅伤害人体。侧面的SRS气囊组件的功能是防止车门或车身伤害人体 汽车安全气囊目前普遍装备驾驶席和前排乘员席。驾驶席气囊组件安装在转向盘的中央，前排乘员席安全气囊组件安装在乘员席正前方，两个气囊组件一般共用一个SRS电源授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔气囊安装位置气囊安装位置n4气囊按照安装位置的不同，气囊可以气囊按照安装位置的不同，气囊可以分为：分为：n正面气囊和侧面气囊气帘，或者分为正面气囊和侧面气囊气帘，或
27、者分为驾驶员气囊、前排乘客气囊以及后排乘客驾驶员气囊、前排乘客气囊以及后排乘客气囊。气囊。n为了提高乘客的安全性，有些轿车还在座为了提高乘客的安全性，有些轿车还在座位侧面和车门内侧等部位安装了安全气囊。位侧面和车门内侧等部位安装了安全气囊。授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔气囊气囊授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔驾驶员气囊驾驶员气囊n驾驶员气囊安装在转向驾驶员气囊安装在转向盘的中央图盘的中央图3，气囊，气囊大小因制造公司的不同而大小因制造公司的不同而有所差异，例如在欧洲和有所差异，例如在欧洲和的很多地方，驾驶员安全的很多地方，驾驶员安全带是强制使用的，因此欧带是强制使用的，因此欧
28、洲车和洲车和车的驾驶员安全车的驾驶员安全气囊较小，一般充气后为气囊较小，一般充气后为40L。图3 驾驶员安全气囊授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔驾驶员气囊驾驶员气囊授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔 驾驶席SRS气囊组件的结构如下图，主要由气囊装饰盖2、SRS气囊3、气体发生器4和装在气体发生器内部的点火器的等组成授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔前排乘员席SRS气囊组件结构如下图授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔前排乘客气囊前排乘客气囊n前排乘客气囊图前排乘客气囊图4安安装在前排乘客座椅正前方，装在前排乘客座椅正前方，仪表板上
29、的杂物箱和仪表仪表板上的杂物箱和仪表板之间。由于乘客气囊距板之间。由于乘客气囊距离乘客的距离比较远，因离乘客的距离比较远，因此乘客气囊的体积比驾驶此乘客气囊的体积比驾驶员气囊的体积大。为了防员气囊的体积大。为了防止前排乘客气囊不必要爆止前排乘客气囊不必要爆炸造成浪费例如座椅上炸造成浪费例如座椅上没有乘客，可以通过开没有乘客，可以通过开关或仪器将前排乘客气囊关或仪器将前排乘客气囊关闭图关闭图5。图图4前排乘客气囊前排乘客气囊授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔图图5前排乘客气囊开关前排乘客气囊开关授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔气囊采用尼龙制成气囊采用尼龙制成n气囊采用尼龙制成，内层
30、气囊采用尼龙制成，内层涂有聚氯丁二烯，用以密封涂有聚氯丁二烯，用以密封气体。气囊静止时被折叠成气体。气囊静止时被折叠成包，安放在气体发生器上部包，安放在气体发生器上部和气囊饰盖之间，气囊饰盖和气囊饰盖之间，气囊饰盖外表模压有浅印，以便气囊外表模压有浅印，以便气囊充气爆开时撕裂饰盖，并减充气爆开时撕裂饰盖，并减小冲出饰盖的阻力。气囊反小冲出饰盖的阻力。气囊反面或顶部设置有排气孔，当面或顶部设置有排气孔，当驾驶员压在气囊上时，气囊驾驶员压在气囊上时，气囊受压后便从排气孔排气。受压后便从排气孔排气。图3 驾驶员安全气囊授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔 1 SRS气囊 气囊通常是由防裂性能好的
31、聚酰胺织物如尼龙制成，这是一种较软的泡沫材料。经过硫化处理，以减少气囊吹胀时的惯性力。为密封气体，气囊的里层涂有聚氯丁二烯。气囊反面或顶部制有24个排气孔。当驾驶员在惯性力作用下压到气囊上时，气囊受压便从排气孔排气，持续时间不到1秒，从而吸收驾驶员与气囊碰撞的动能，使人体不至受伤 气囊卷成向上喇叭形，然后装在铝等金属制成的防护罩中，最近开发的护罩盖为无支撑式的，用聚氨酯制成。在正常情况下，它是一个结构盖，气囊充胀的瞬间，在气囊爆发力的作用下快速断裂，对气囊充胀过程毫无阻碍作用授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔 2气体发生器 气体发生器的功用是在点火器引爆点火剂时，产生气体向SRS气囊充气
32、，使气囊胀开 气体发生器用专用螺栓和专用螺母固定在气囊支架上，由点火器、点火剂、金属过滤器及氮气发生剂等组成，如下图 当碰撞传感器向SRS电脑输送撞击信号，SRS电脑向点火器发出指令，点火器点燃点火剂并传到氮气发生剂，使其产生大量的氮气，通过金属过滤器的冷却，降压，迅速充胀囊，使气囊爆胀授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔5气体发生器气体发生器n5气体发生器功能是在点火器引爆点火剂时，气体发生器功能是在点火器引爆点火剂时，产生气体向气囊充气，使气囊爆开。气囊发生器产生气体向气囊充气，使气囊爆开。气囊发生器使用专用螺栓固定在气囊支架上，只有使用专用使用专用螺栓固定在气囊支架上，只有使用专用工
33、具才能进行装配。气体发生器自安装之日起，工具才能进行装配。气体发生器自安装之日起，应应10年更换年更换1次。次。n为了便于安装，驾驶员气囊气体发生器一般为了便于安装，驾驶员气囊气体发生器一般都做成圆形。目前，大多数气体发生器都是利用都做成圆形。目前，大多数气体发生器都是利用热效应产生氮气充入气囊。热效应产生氮气充入气囊。n前排乘客气囊的气体发生器为长筒形，其工前排乘客气囊的气体发生器为长筒形，其工作原理与驾驶员侧气体发生器相同。作原理与驾驶员侧气体发生器相同。授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔6点火器点火器n6点火器安装在气体发生器的中央位置，点火器安装在气体发生器的中央位置，作用是在触
34、发碰撞传感器和防护碰撞传感作用是在触发碰撞传感器和防护碰撞传感器将气囊电路接通时，引爆点火剂，产生器将气囊电路接通时，引爆点火剂，产生热量使充气剂分解。热量使充气剂分解。授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔 3点火器 点火器外包铝箱，安装在气体发生器内部中央位置。其功用是在前碰撞传感器和防护传感器将气囊电路接通时，引爆点火剂，产生热量使充气剂分解。点火器的结构如下图 它的所有部件均装在药筒内。点火剂包括引爆炸药1和引药3。引出导线与气囊连接器插头连接，连接器一般为黄色中设有短路片。当连接器插头拔下或插头与插座未完全结合时，短路片将两根引线短接，防止静电或误通电将电热丝电路接通而造成气囊误膨
35、开。当SRS电脑发出点火指令时，电热丝电路接通，电热丝迅 速红热引爆引 药，引爆炸 药瞬间爆炸产生热量，药筒 内温度和压力急剧升高并冲 破药筒，使充气剂叠氮化 钠受热分解释放氮气充入 SRS气囊授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔 旋转连接器用于将传感器或处理器传来的信号输送到转向盘中的气体发生器。常用的形式有；滑环式、电缆卷筒式和旋转弹簧式，如下图 滑环式连接器的特点是：一个电路上有两个接点，提高了接触的可靠性。电缆卷筒式连接器是靠卷绕的铜箔在旋转盘内直接接触的。螺旋弹簧式连接器的螺旋弹簧由两个导电膜片构成，各接一个接线头，连接时能保证有恒定的接触电阻授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人
36、以渔7气囊系统线束连接器气囊系统线束连接器及保险机构及保险机构n7气囊系统线束连接气囊系统线束连接器及保险机构为了便于将气器及保险机构为了便于将气囊系统线束与其他电气系统囊系统线束与其他电气系统线束区别开，目前大多数汽线束区别开，目前大多数汽车的气囊系统线束采用黄色车的气囊系统线束采用黄色连接器图连接器图6，也有采用，也有采用深蓝色或橘红色连接器。连深蓝色或橘红色连接器。连接器采用了导电性能和耐久接器采用了导电性能和耐久性能良好的镀金端子，并设性能良好的镀金端子，并设计有防止气囊误爆机构，以计有防止气囊误爆机构，以保证气囊系统可靠工作。保证气囊系统可靠工作。图6 气囊线束采用黄色连接线授人以鱼
37、不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔 五安全气囊系统线束及连接器 安全气囊系统的所有线束都装在黄色波纹管内，安全气囊系统的所有线束都装在黄色波纹管内，并与车身线并与车身线束总成连成一体，束总成连成一体，以便于区别。以便于区别。安全气囊系统采用的连接器安全气囊系统采用的连接器绝大多数都为黄色连接器。绝大多数都为黄色连接器。欧洲汽车有的采用橙红色连接器，欧洲汽车有的采用橙红色连接器，奔驰汽车采用红色连接器。奔驰汽车采用红色连接器。安全气囊系统的连接器采用导电安全气囊系统的连接器采用导电性和耐久性良好的镀金端子，性和耐久性良好的镀金端子，并设有防止气囊误爆机构、端并设有防止气囊误爆机构、端子双重锁定机构
38、、连接器双重机构和电路连接诊断机构等保子双重锁定机构、连接器双重机构和电路连接诊断机构等保险机构，用以保证气囊系统可靠工作险机构，用以保证气囊系统可靠工作图为丰田科罗娜轿车安全气囊系统连接器图为丰田科罗娜轿车安全气囊系统连接器授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔7气囊系统线束连接器气囊系统线束连接器及保险机构及保险机构n从气囊电脑到点火器之间的连接器采用从气囊电脑到点火器之间的连接器采用了防止气囊误爆的短路片机构铜质弹簧了防止气囊误爆的短路片机构铜质弹簧片，又称为短路弹簧片。当连接器拔开片，又称为短路弹簧片。当连接器拔开时插头拔下或插头与插座未完全结合，时插头拔下或插头与插座未完全结合，短
39、路片自动将靠近气囊点火器一侧插头或短路片自动将靠近气囊点火器一侧插头或插座的插座的2个引线端子短接，防止静电或误通个引线端子短接，防止静电或误通电造成气囊误爆。电造成气囊误爆。授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔7气囊系统线束连接器气囊系统线束连接器及保险机构及保险机构n为了保证转向盘具有足够为了保证转向盘具有足够的转动角度而又不致于损伤气的转动角度而又不致于损伤气囊组件的连接线束，在转向盘囊组件的连接线束，在转向盘和转向柱之间采用了螺旋线束，和转向柱之间采用了螺旋线束，即将线束安装在螺旋形弹簧内。即将线束安装在螺旋形弹簧内。在不同汽车制造厂提供的维修在不同汽车制造厂提供的维修手册中，螺旋
40、线束的名称各有手册中，螺旋线束的名称各有不同，例如也称为螺旋弹簧、不同，例如也称为螺旋弹簧、游丝或游丝弹簧。螺旋弹簧在游丝或游丝弹簧。螺旋弹簧在转向盘和转向柱之间安装时，转向盘和转向柱之间安装时，需要注意安装位置和方向图需要注意安装位置和方向图7，当拆卸和安装转向盘时，当拆卸和安装转向盘时，应将转向柱固定在应将转向柱固定在“直向前直向前的位置，以免损坏螺旋线束。的位置，以免损坏螺旋线束。图7 安装螺旋弹簧时应注意方向授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔2 2、安全带扣环：、安全带扣环：安全带扣环用于检测安全带是否系上，如图11-3所示。3 3、安全气囊系统控制、安全气囊系统控制单元单元SR
41、S ECUSRS ECU：其功能是连续监测汽车行驶过程中传感器输送来的信号，经计算处理后，确定是否需要气囊展开。此外，SRS ECU还不断地对系统中的主要部件和外部电路进行诊断检测。一旦系统有故障被ECU的诊断功能检测出来，便以故障码的形式存于存储器中，同时点亮SRS指示灯提示安全气囊系统有故障。图图11-3 11-3 安全带扣环安全带扣环 授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔4 4、安全气囊组件：、安全气囊组件：有前气囊组件、驾驶员侧、前乘客侧气囊组件和侧气囊组件，如图11-4所示。图图11-4 11-4 安全气囊组件安全气囊组件 授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔 5 5、电气连
42、接件：、电气连接件：1螺旋弹簧如图11-5所示 螺旋弹簧又称螺旋型电缆或游丝。由于驾驶员侧气囊安装在转动的方向盘上，为实现活动盖与静止端转向柱的电气连接，故采用螺旋型电缆来实现旋转运动方向盘的旋转端与固定端的电气连接。2气囊线束及连接器如图11-6所示图图11-5 11-5 安全气囊组件安全气囊组件 图图11-6 11-6 安全气囊组件安全气囊组件 授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔二、安全气囊控制原理 当汽车遭受正面碰撞和侧面碰撞时，安全气囊系统的工作原理完全相同。以图11-8正面碰撞为例，说明安全气囊系统控制原理。图图11-8 11-8 安全气囊系统的动作时序图安全气囊系统的动作时序
43、图授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔 当汽车遭受正面碰撞或侧面碰撞时，其安全气囊系统工作原理基本相同，现以图所示的正面碰撞为例，说明其工作原理授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔 当汽车受到前方一角度范围内的高速碰撞时，安装在汽车前端的碰撞传感器和与STS电脑安装在一起的防护碰撞传感器就会监测到汽车突然减速的信号，并将信号传送到STS电脑。STS电脑中预先设置的程序经过数学计算和逻辑判断后，立即向STS气囊组件内的电热点火器电 发出点火指令，引爆电 ，点火剂引药受热爆炸即电热丝通电发热引爆引药。点火剂引爆时，迅速产生大量的热量，充气剂受热分解，释放大量氮气充入气囊。气囊冲开气囊组件的
44、装饰盖板鼓向乘员，使乘员头部和胸部压在充满气体的气囊上，在人体与车内构件之间铺垫，使人体与车内构件之间的碰撞变为弹性碰撞，通过气囊产生典型吸收人体碰撞产生的动能，到达保护人体的目的授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔 二、气囊引爆过程 图为奥迪车以50Km/h 的车速与正面障碍物相撞时，气囊引爆过程。授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔 1碰撞约10ms后，安全气囊系统到达引爆极限，气囊组件中的电 引爆点火剂并产生大量热量，使充气剂叠氮化钠药片受热分解，驾驶员尚未动作，如图2-8-2a 所示 2碰撞约40ms后，气囊安全充胀，体积最大，驾驶员向前移动，安全带斜系在驾驶员身上并收紧，局部
45、冲击能量已被吸收，图2-8-2b授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔 3碰撞约60ms后，驾驶员头部及身体上部压向气囊，气囊反面的排气孔在气体和人体压力作用下排气，利用排气节流作用吸收人体与气囊之间弹性碰撞产生的动能，图2-8-2c 所示 4碰撞约110ms后，大局部气体已从气囊逸出，驾驶员身体上部回到坐椅靠背上，汽车前方恢复视野，图2-8-2d 5 碰撞约120ms后，碰撞危害解除，车速降低至零授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔第二节 装备有安全带收紧器的安全气囊系统 汽车安全气囊系统SRS属于一次性使用装备，而且造价较高。为了到达既能保护驾驶员和乘员的安全，又能降低消消耗用之目的
46、，一些中高档轿车如丰田，凌志LS400型，沃尔沃850，S70等型号的轿车装备了带有座椅安全带收紧器的安全气囊系统授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔 一、基本组成 装备有安全气囊收紧器的安全气囊系统是由碰撞传感器、SRS气囊组件、SRS控制组件、SRS指示灯、座椅安全带收紧器等组成 图为凌志LS400轿车装备座椅安全带收紧器的SRS系统组成授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔SRS气囊组件主要由SRS气囊、气体发生器和点火器的组成，驾驶席SRS气囊组件安装在转向盘上，乘员席SRS气囊安装在手套箱上部挡风玻璃下方SRS控制组件一般安装在变速杆前面或后面的装饰板下面，由SRS电脑、安全传
47、感器、中心碰撞传感器、点火控制电路、备用电源电路和自诊断电路等组成SRS指示灯安装在仪表盘上，用“SRS或“AIR BAG英文字母表示座椅安全带收紧器又称为安全带紧急张紧收缩器ETR，安装在座椅左右两侧或前后车门立柱旁边。安全带收紧器由气体发生器、带轮、离合器又称为惯性锁、导管又称为气缸、自动安全带卷筒、活塞、缆绳等组成一、基本组成授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔二、工作原理 图为带安全气囊的SRS系统工作原理图 如下图，前左，右碰撞传感器9，10与安装在SRS电脑中的传感器相互并联，驾驶席气囊点火器7和乘员席气囊点火器8并联，左右安全带收紧器5，6并联在SRS电脑中，设有两只相互并联
48、的防护传感器，其中一只与收紧器点火器5、6 和SRS电脑中的驱动电路构成回路 收紧器的点火器受控于SRS电脑 另一只防护传感器与气囊点火器7、8和碰撞传感器9、10构成回路，气囊点火器7、8也受控于SRS电脑授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔 二、工作原理 图为带安全气囊的SRS系统工作原理图 授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔 1 安全带收紧器的工作原理 座椅安全带收紧器的工作原理是：当收紧器点火器接通电源时，电 引爆，充气剂受热分解，活塞在膨胀气体的作用下迅速移动，并推动收紧器的弹簧装置将安全带迅速收紧8毫秒内，能将安全带收紧10厘米 驾驶员和乘员向前移动距离缩短，从而防止受伤
49、授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔 2 SRS系统工作原理 在汽车行驶过程中，防护传感器、中心传感器和前碰撞器随时监测车速变化信号并将信号送到SRS电脑。在SRS电脑中，预先编制的程序经过计算和逻辑判断后，向收紧器点火器或SRS气囊点火器发出点火指令，使安全带收紧器动作或收紧器与SRS气囊同时作用 当汽车行驶速度较低低于30Km/h时，碰撞产生的减速度和惯性力较小，防护传感器和中心传感器将此信号送到SRS电脑，电脑判断为不必引爆SRS气囊，仅引爆座椅安全带收紧器的点火器；同时，向左，右收紧器发出点火指令使安全带收紧，防止驾驶员和乘员遭受伤害。当汽车行驶速度较高超过30Km/h时，碰撞产生
50、的减速度和惯性力较大，防护传感器和中心传感器将此信号送到SRS电脑，电脑判断结果为需要SRS气囊和收紧器共同作用来保护乘员的安全。安全气囊爆出，安全带收紧器收紧从而到达保护的目的授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不如授人以渔第三节 新型智能安全气囊系统 目前，在兴旺国家由于普通的安全气囊不能根据乘客乘坐状态，实际车速和碰撞烈度来调整气囊开启的速度和强度，造成了一些因为气囊开启强度过大而导致的不必要的人员尤其是儿童伤亡事件，使得各大厂商开发出了一些新型智能安全气囊系统 智能型安全气囊大多是采用了红外线或超声波传感器、磁性感应器、逻辑电路或逻辑处理器来对安全气囊系统进行控制授人以鱼不如授人以渔授人以鱼不